ipv6家电网络控制电路的设计

郑州大学硕士学位论文IPv6家电网络控制电路的设计姓名：高原申请学位级别：硕士专业：计算机应用指导教师：王忠勇20060520IPv6家电网络控制电路的设计作者：高原学位授予单位：郑州大学相似文献(7条)1.学位论文刘霞基于IPv6协议的嵌入式家居设备控制系统的研究2007随着生活水平的提高，家用电器成为普及性的消费品。虽然家电作为独立的个体，功能非常强大，但是家电之间普遍不具备沟通以及协调工作的能力。本文研究的家居设备控制系统，是将日常家用电器作为研究对象，综合联网技术、网络通讯、家电控制、嵌入式技术等多方面的知识，实现对家电的联网控制和智能管理。家居设备控制系统的研究意义不仅仅在于探索家庭自动化的解决方案，更体现在借此平台为基础，研究和探索如何围绕人的需求和特点提供更加个性化和特色化的智能服务。首先，本文对系统研究过程中涉及的IPv6协议和嵌入式技术两方面知识进行了研究和介绍。IPv6是下一代的互联网协议，不仅解决了IPv4的地址空间问题，而且在很多方面进行了改善，更加适合于构建家居网络的需求。家居设备控制系统是典型的嵌入式系统，具有体积小，功耗低，专用性强等特点。FPGA开发方法是目前流行的嵌入式技术，大大提高了开发效率，是系统首选的开发平台。本文重点研究了家居设备控制系统的整体设计方案，对系统的结构组成、联网方案、网络通讯协议、软件体系结构、软硬件开发平台等内容进行了分析和研究。本文将系统分为四层结构，并重点研究了其中的家居服务器层的设计和网络接入层中家电控制技术的实现。家居服务器是系统的核心，是连接系统各部分的枢纽。本文阐述了家居服务器的整体设计思想，包括功能模块划分、流程设计等内容。另外，本文还对系统所提供的智能服务策略提出了自己的设计思路，依照个性化主动服务的思想，阐述了智能服务的内容、形式、实现方法及采用的数据分析技术等。实现对家电的直接控制是系统最基本的要求。本文重点研究了红外控制方式的控制原理和实现方法，并实现了一个基于单片机的红外控制模块，取得了良好的控制效果。另外，本文还利用辅助的控制设备实现了视频切换和旋转投影等特色服务，为用户带来了新鲜的生活体验，大大提高了用户对系统的满意度。最后本文在结论中总结了所做的工作，并展望了下一步研究的方向。2.学位论文卢军辉IP协议栈中ICMPv4协议在小设备上的实现2006近年来，由于互联网的飞速发展，人们的注意力渐渐地被它所吸引。这使得开发人员致力于研究如何将电视之类的普通家电连接到互联网上。要实现这一目标，只需要在原有的家用电器上添加具有网络通信功能的小设备即可。而对于连接到互联网的设备来说，TCP／IP协议栈是必不可少的。现有的互联网是在IPv4协议的基础上运行。IPv6是下一版本的互联网协议，它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展，IPv4定义的有限地址空间将被耗尽，地址空间的不足必将影响互联网的进一步发展。但现今世界上的许多设备和应用都是建立在IPv4上的，目前不可能完全抛弃IPv4。IPv4／IPv6双协议栈就是一种典型的过渡机制，它使得协议栈同时支持IPv4和IPv6两种类型的数据包。文中主要论述的就是如何在小设备上IP协议栈中实现ICMPv4协议。文中阐述了互联网技术中的基本概念，根据小设备可用资源少、性能较低、使得现有的一些TCP／IP的实现无法直接在小设备上使用的特点的，对ICMPv4协议和现有的两种实现进行了详尽的分析，最后基于这些分析的基础上，给出了一种合适的设计方案，并经过测试。实验结果表明，小设备上的ICMPV4模块具有良好的安全性、可靠性、高效性、低能耗和可扩展性。3.学位论文刘增达基于IPv6协议的嵌入式系统的设计与研究2008信息技术和微电子技术的不断创新，带动了嵌入式系统和IPv6技术的发展，IPv6技术在解决网络地址枯竭问题的同时，也为嵌入式发展提供了很好的契机。本文正是基于这样的应用背景提出的。本文在完成对IPv6协议栈精简设计的基础上，重点研究设计了一个网络化嵌入式系统，实现了网络化数据采集系统的数据采集和互联通讯功能，为嵌入式系统连接IPv6网络提供了一种简单、可行的实现方案。首先，介绍了本课题的研究背景和意义，当前国内外该课题的研究现状，对嵌入式系统和IPv6技术进行了理论综述，其中重点阐述IPv6协议，ICMPv6协议、UDP协议和邻居发现协议等相关协议。随后，在熟悉硬件环境——三星S3C2440A开发板主要特性的基础上，研究并实现μClinux操作系统的移植工作。其次，依据嵌入式系统代码少、运行占用内存小等特点，结合TCP/IPv6协议族的分层特点，参考国际标准OSI模型，对标准协议栈进行裁减和精简。设计出一种可移植的嵌入式IPv6协议栈，实现了IPv6协议栈的核心协议在S3C2440A上的移植。核心协议包括：IPv6协议、ICMPv6协议、邻居发现协议和UDP协议。最后，通过搭建的小型测试系统，对嵌入式IPv6协议栈的主要功能进行测试，经过测试分析，设计的协议栈运行正常、稳定。在此基础上，通过分析网络化嵌入式系统的功能要求，完成系统的软硬件设计，进而实现了网络化数据采集系统的数据采集和通讯功能。基于IPv6协议的嵌入式系统的研究与实现，使得人们生产生活中利用IPv6网络资源，让生产设备和家用电器等单机设备连接到Internet上，实现了电器设备的资源共享和远程通讯，从而满足了设备之间信息互联、资源共享的现代需求，具有重要的理论意义和应用价值。4.学位论文息涛双协议家庭网关的设计与实现2007随着网络技术的发展，嵌入式Internet技术推动后PC时代的来临。嵌入式Internet技术使得设备可以通过嵌入式模块而非PC系统直接接入Internet，在这种技术的推动下，“网络家电”和“信息家电”迅速发展起来，从而使冰箱、空调、电视等家电网络化得以实现，构建出人们理想中的智能家居。IPv6的出现使得这种理想更加迅速地成为现实，IPv6采用128位二进制来表示IP地址，这形成了非常巨大的一个地址空间，毫不夸张地说它可以为地球上任何设备分配一个IP地址，从而解决了由于IPv4地址短缺给构建智能家居系统构成的瓶颈。智能家居是为适应现代化家庭生活而形成的一个形式多样化的网络结构，它是由计算机、信息家电、智能仪表、消防以及安防设备等多种类型的设备构成的一个复杂的网络系统。它是以嵌入式操作系统和独立开发的内部网络协议为技术背景，使家庭内的家用电器和设备都能够上网，实现家电的信息化、网络化、自动化。在该系统中，“家庭网关”是整个家庭网络的中央控制器，是家庭的信息中心和内外网络交互的接口，它不仅完成家庭上网、E-mail收发等功能，还为家庭内部与外界信息的交互、信息家电的远程监控等功能提供了统一的通道，是系统中的关键设备。本文采用32位嵌入式微处理器LPC2210构建了一个嵌入式家庭网关，设计了信息家电的互联协议以及监控方案。软件部分采用uClinux操作系统，并在其上开发相应的应用软件。介绍了uClinux的特点、起动运行方式以及它在LPC2210上的移植裁剪过程，介绍了基于LPC2210的网络芯片rt18019as驱动程序的改写。研究了IPv6协议及从IPv6到IPv4的过渡技术并阐述了本文网络实验环境的搭建。本文重点设计，实现了信息家电监控系统，提出了“开发界面+Libcap库+C协议解析”的监控系统方案并设计了家庭网络控制系统通信协议，重点介绍了家庭网络基于PTR2030模块的仿真无线通信。在所实现的嵌入式系统仿真平台上，本文对家庭网关的执行效率进行了研究，并在IPv6动态卸载和Iptables防火墙两方面对嵌入式网关进行了改造，从而提高了系统的运行参数。5.学位论文史晓鹏基于ARM的IPv6信息家电系统设计2007信息家电(IA-InformationAppliance)是指将微型计算机和通信技术融入到传统的家用电器中，使之智能化并具有网络终端的功能，可以随时随地获取与处理信息。目前的信息家电产品大多是基于TCP/IPv4的，而IPv4正面临着地址资源紧缺的困境。本论文选用高性价比的32位ARM核微处理器S3C2410作为主处理器设计了基于下一代互联网协议一TCP/IPv6的信息家电系统。论文首先描述了IPv6信息家电系统的设计方案，接着分别阐明了系统两个模块的软硬件设计方法，包括用于完成网络信息传输与处理的网络终端模块和用于直接控制家电产生动作的家电控制器模块。随后通过在网络终端模块上移植嵌入式linux2.6.14操作系统和Web服务器，并在其上开发应用程序，设计并实现了一个基于IPv6的网络终端模块。在完成网络终端模块的基础上，又以冰箱控制器为例简单描述了家电控制器模块的软硬件设计过程。家电控制器模块不仅可以完成对电器的常规控制功能，还能够与网络终端模块进行通信，接收上位机发送过来的命令，处理并返回相应参数，实现用户对家电的远程监控。最后通过组建IPv6信息家电系统测试网络，验证了系统功能，试验结果表明，本系统可以稳定、可靠地工作。6.学位论文吴明津基于Ipv6的嵌入式家庭网关的研究2006随着网络技术的发展，嵌入式Internet技术推动后PC时代的来临。嵌入式Internet技术使得设备可以通过嵌入式模块而非PC系统直接接入Internet,在这种技术的推动下，“网络家电”、“信息家电”迅速发展起来，从而使冰箱、空调、电视等家电网络化得以实现，构建出人们理想中的智能家居。IPv6的出现使得这种理想更加迅速的的成为现实，IPv6采用128位二进制来表示IP地址，这形成了非常巨大的一个地址空间，毫不夸张的说它可以为地球上任何设备分配一个IP地址，从而解决了由于IPv4地址短缺给构建智能家居系统构成的瓶颈。智能家居是为适应现代化家庭生活而形成的一个形式多样化的网络结构，它是由计算机、信息家电、智能仪表、消防以及安防设备等多种类型的设备构成的一个复杂的网络系统。它是以嵌入式操作系统和独立开发的内部网络协议为技术背景，使家庭内的家用电器和设备都能够上网，实现家电的信息化、网络化、自动化。在该系统中，“家庭网关”是整个家庭网络的中央控制器，是家庭的信息中心和内外网络交互的接口它不仅完成家庭上网、E-mail收发等功能，还为家庭内部与外界信息的交互、信息家电的远程监控等功能提供了统一的通道，是系统中的关键设备。本文采用32位嵌入式微处理器S3C4510构建了一个嵌入式家庭网关，设计了信息家电的无线互联协议以及远程监控方案。软件部分采用uClinux操作系统，并在其上开发相应的应用软件。介绍了uClinux的特点、起动运行方式以及它在S3C4510上的移植裁剪过程，介绍了基于S3C4510的BootLoader程序的编写。研究了IPv6协议并介绍了当前接入IPv6网络的一些方法。本文重点研究了信息家电远程监控系统的设计，提出了一个Browser+WebServer+CGI的远程监控系统方案并设计了一个家庭网络控制系统通信协议，提出了家庭网络蓝牙无线通信的实现方案。7.学位论文王海涛基于SIP的网络用具监控系统模型研究2009随着信息技术的发展和IP网络的应用普及，能够接入网络并且接受远程监控的网络用具逐渐走进人们的生活。网络用具涵盖范围非常广泛，包括数字化、智能化了的各种电器或增加了控制器的普通设备，如家用电器、办公设备、停车场设备、商场设备、消防设施、交通设施等等。据预测，互联网应用的下一个高潮将是网络用具的广泛应用。各种设备之所以要网络化，根本目的还是要通过网络对这些设备进行控制和监视，网络用具的监控系统也已成为研究热点。br　　与此同时，会话初始化协议（SIP，SessionInitiationProtocol）也在迅速发展。SIP协议是一种应用层的信令协议，最初用来建立和维护多媒体会话，主要用于IP电话、视频会议等系统，但由于它的扩展性非常好，应用范围也在拓展。SIP协议以其先进的思想和轻巧、灵活、开放的优良特性越来越受到工业界的重视，协议本身的发展和支持SIP的产品线发展都非常快，而且SIP已经成为下一