网络家电的嵌入式内核研究

合肥工业大学硕士学位论文网络家电的嵌入式内核研究姓名：陈世兴申请学位级别：硕士专业：计算机应用指导教师：陆阳20040601网络家电的嵌入式内核研究作者：陈世兴学位授予单位：合肥工业大学相似文献(10条)1.期刊论文乔丽.姜慧霖.QIAOLi.JIANGHui-lin基于嵌入式TCP/IP协议栈的网络家电服务器-商丘师范学院学报2009,25(3)分析了嵌入式系统和网络家电服务器之间的关系,并对标准TCP/IP协议栈进行了精简,把优化的TCP/IP协议栈集成到MCU中,使传统家电通过以太网接口芯片低成本的接入Internet,实现远程控制.2.学位论文喻春飞智能网络家电遥控监控系统的设计与实现2008随着高科技和信息技术的广泛应用，安全、舒适、便利的生活环境己不再是一个梦想。智能网络家电的发展能够帮助人类社会实现这样的梦想。由于智能网络家电蕴涵着巨大的商机，已经成为现代房地产商及电器生产商追逐的热点。智能网络家电遥控监控系统(INARMS)，是一个能通过电话网、宽带网或者其它通信手段，对连接在家庭网关中的空调、微波炉、冰箱、电视、音响和照明设备及监控摄像头等家用电器进行远距离遥控和状态监控的一个智能化集成系统。INARMS是一个复杂的系统工程。如果各设备厂商按照不同的接口标准与协议生产设备，其结果是：不同设备之间的互连、互通变得非常困难。因此，发展智能网络家电遥控监控系统的关键是尽快建立共同遵循的标准与协议。INARMS系统设计与实现的目的，就是为这个应用领域搭建了一个商业化的实验平台，摸索一条走向市场的道路。INARMS系统的设计与实现极大推动了海尔公司《家庭网络平台》标准的制定。这个标准已被颁布为国家推荐性行业标准。INARMS系统的设计是基于嵌入式系统的设计，包括硬件系统设计和软件系统设计两大部分。设备描述文件规范以及家庭无线控制子网通信协议是整个系统设计关注的重点。本论文主要进行了如下几个方面的工作：1．描述INARMS软件系统的总体设计。逻辑分层架构设计使系统耦合度低，易于扩展。家电设备与无线通信模块之间的通信协议是整个系统对家电设备进行管理和监控的保证。2．在参考IEEE802.15.4的基础上，结合海尔的具体需求，设计应用于INARMS系统的家庭无线控制子网通信协议。3．设计设备描述文件规范。设备描述文件是对家电设备抽象数字化形成的二进制描述文件，是INARMS系统与各种家电设备沟通的桥梁。设备信息注册表是子网网关管理控制系统的核心数据结构，是设备描述文件的列表与列表中的各设备描述文件所索引的各种资源(声音、图像、数据等)集成。没有设备信息注册表，我们将无法实现对各种家电设备的遥控监控及管理。4．描述嵌入式系统的开发编译环境，设计家庭子网网关软件及无线通信模块软件的主要功能模块流程，并在附录中提供可供参考的部分源代码。目前，智能网络家电的国际国家标准尚未真正成熟。各大厂商和相关组织机构正在着手建立和制定设备之间的网络接口标准和数据传输协议。抓住机遇，将给国内厂商带来无穷的商机。可以预见，智能网络家电的发展必将造福于人类社会。3.期刊论文陈风帆.王忠勇.高原.CHENFengfan.WANGZhongyong.GAOYuan网络家电系统的嵌入式接口设计-微计算机应用2007,28(4)根据网络家电的特点和要求,采用DS80C400网络微控制器设计了网络家电系统的嵌入式接口模块,描述了系统的体系结构及其组成,阐明了嵌入式网络接口模块的硬件设计.远程用户使用该系统可以通过Internet与DS80C400进行通信,实现对家电的远程监控.4.学位论文宁琤琤基于Internet的嵌入式网络家电控制器的设计与实现2007随着电子技术和计算机网络技术的发展，嵌入式系统在家庭和工业的各个领域都得到广泛应用，各种信息家电、网络设备以及工业控制领域都出现嵌入式系统的身影，其数量已经远远超过各种通用计算机。但是目前大多数嵌入式设备仍处于孤立应用阶段，为实现多个嵌入式设备之间信息共享和交流，通常利用RS232、RS485和CAN等总线组网。但是这些网络的有效半径较短，并且孤立于Internet网络以外，如果能把嵌入式设备直接接入Internet上，就可以用方便、低廉的方式实现信息共享和远程测控。因此，研究和应用嵌入式Internet技术具有非常重要的意义。TCP/IP协议是目前最稳定的网络协议之一，同时它也是Internet的基础。TCP/IP是一个庞大的协议族，本文主要分析了地址解析协议ARP、IP协议、用户数据报协议UDP、传输控制协议TCP、Internet控制报文协议ICMP和超文本传输协议HTTP。本文探讨了在嵌入式系统中实现TCP/IP协议的可行性，并在此基础上设计了一个Web服务器，客户端可以通过Web浏览器检测家电当前的工作状态和相关参数，还可以对家电进行远程控制。5.期刊论文刘霞辉.段承先.LIUXia-hui.DUANCheng-xian基于TCP/IP协议的网络家电控制器-机械工程与自动化2009,(2)提出了基于Internet的TCP/IP协议的网络智能家电控制器,通过使用嵌入式技术实现家庭网关,并借助家庭网关的通信功能实现从Internet至家庭网络的远程监控;提出了一套可靠而简单易行的网络监控协议,实现了基于TCP/IP协议的网络家电控制器的软件模拟和硬件仿真.6.学位论文芦潇静基于ARM7的嵌入式系统及SoC技术的研究2005在现代日益信息化的社会中，计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过通用计算机，任何一个普通人都可能拥有各种使用嵌入式技术的电子产品，小到mp3、PDA等微型数字化产品，大到网络家电、智能家电、车载电子设备。而在工业和其他诸多领域中，使用嵌入式技术的数字机床，智能工具，工业机器人，服务机器人也在逐渐改变传统的工业和服务方式。未来的几年内，随着信息化、智能化、网络化的发展，嵌入式系统技术必将获得更加广阔的发展空间。ARM处理器及其体系结构在嵌入式领域占有极其重要的地位。全球众多的半导体生产厂商都在基于ARM技术设计制造适用于嵌入式领域的微处理器。ARM已经成为目前应用最广泛的嵌入式处理器架构。随着科学技术的发展，SoC已经成为发展趋势，它使得嵌入式系统具有高可集成性，使得嵌入式系统越来越小，成本越来越低，功耗越来越小，功能越来越强。论文对嵌入式系统的基本要素进行了研究，并结合ARM7TDMI的开发特性，具体分析了基于ARM7TDMI处理器的嵌入式系统的软件开发流程和软件结构，并在此基础上，完成了BootLoader的移植，很好的实现了软硬件的衔接。应用程序的开发也是论文研究的重点，本文特色在于通过CPLD来实现嵌入式CPU和外设之间的通信，充分发挥了CPLD资源丰富和编程灵活的优势。计算机技术、嵌入式技术、EDA技术等各种技术的融合是现代电子技术的发展方向。因此，研究CPLD在嵌入式系统中的应用是很有实际意义的。前面嵌入式系统的开发经历以及EDA技术的使用，为研究SoC技术奠定了基础。论文最后对SoC的相关概念、设计方法、可复用技术等方面进行了初步的理论研究。7.期刊论文何菲玲.陈清浪嵌入式因特网连接技术及其控制应用-电子技术2003,30(6)文章对各种嵌入式因特网连接技术进行了比较,详细介绍了基于SX52BD芯片的Ether-net/UART网桥模块,讨论了该模块中以太网接口、TCP/IP协议和系统配置的实现及其在网络家电控制中的应用.8.学位论文刘志斌基于OSGi和移动代理技术的智能小区控制系统设计及其家庭服务网关的实现2004因特网的出现和普及给人类的生活事业来了一场新的革命,随着越来越普遍的家庭宽带网络接入,各种宽带网服务的应用和越来越多的智难化设备进入家庭,家电上网、家庭网络化已经成为一种不可扭转的趋势.智能家居、智能小区等概念也随着宣传和工程实践的开展而深入人心,网络化的智能家居控制系统必将成为家庭自动化研究的主要方向.该文基于当前国际上流行的开放服务网关标准(OSGi)、智能代理技术和实验室的现有研究成果提出了一种新型的开放的智能小区控制系统.这种方案中每一户家庭都是一个智能家居系统,整个小区的所有家庭通过网络连接在一起,再配以若干关键设备,构成智能小区控制系统,因而可以更好的实现资源共享,有利于统一集中的管理和系统优化.在我们的方案中,利用移动代理的移动性、智能性来支持互联网上服务的动态搜寻和下载、网络性能优化等工作;在家庭服务网关上实现OSGi平台,来将家庭局域网接入广域网,解决广域网和家庭局域网网络协议的复杂性、标准的不统一、网络安全等问题,并可实现服务的动态下载和升级、家电设备的远程控制、诊断和故障恢复等功能,从而提供从广域网到家庭内部局域网的一整套的网络化的服务,实现服务提供商、网络家电、用户之间无缝的、直接的连接.该方案是当地简单远程复杂原理的一个应用.根据这个思想,家庭内部的各个网络家电就可以专注于其特有功能从而尽可能简单的设计,以家庭服务网关为中心的所有网络家电组成一个整体,形成一个智能家居系统.而家庭服务网关的实现也相对简单,只需一个嵌入式系统即可满足要求,实现控制系统智能性和学习、推理等功能的复杂计算工作都交给上层的组控制中心完成,并且由小区管理中心集中的对所有组控制中心进行任务分配、算法选择等管理工作.纵观整套系统,需要强大计算功能的设备只有少数几个,它们承担整个小区内所有家庭的计算工作,而绝大多数的家电设备都可以非常简单的实现,从而大大降低成本,有效的解决了复杂计算和简单实现之间的矛盾.该文首先详细的讨论了该集成系统的小区管理中心、组控制中心和家庭服务网关的三层结构,对各部分的具体功能进行了详细阐述.在此基础上,对家庭服务网关的功能进行了具体分析和设计,并给出了几个主要方面的实现细节.9.会议论文曾碧.熊小安家电网络化及其自适应控制的研究2001随着微控制器技术和网络技术的发展和成熟,家用电器走向网络化和智能化已是家电发展的必然趋势.本文比较了目前几种家电上网的方法,给出了基于LonWorks的家电网络的结构和上网方法,并采用面向Agent的设计思想,结合神经网络和模糊控制的技术特点,提出了一种实现网络家电自适应控制的Agent模型.10.学位论文张宪维嵌入式系统在检测和控制方面的应用2006随着信息化、智能化、网络化的发展，嵌入式系统技术获得了广阔的发展空间。小到MP3、PDA等微型数字化产品，大到网络家电、智能家电、车载电子设备等，目前，各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过了通用计算机。在工业和服务领域中，使用嵌入式技术的数字机床、智能工具、工业机器人、服务机器人正在逐渐改变着传统的工业生产和服务方式。本文讲的主要内容就是在嵌入式方面的几个应用。1.嵌入式系统现在已广泛应用于我们的生产和生活当中。嵌入式系统有自己的发展历史、定义、特点及其分类和发展前景。本文对其作了简要的叙述。2.智能预测控制现在已广泛应用于工业控制中，其主要是在工业控制计算机上实现的，还没有基于嵌入式系统的智能预测控制器。由于嵌入式系统的诸多优点，把各种智能控制算法集成到嵌入式系统已很有必要，如对小型复杂设备、机器人等的控制。我们分别在8位单片机和ARM7上实现了广义预测控制、模糊预测控制和神经网络预测控制三种控制算法的多变量解耦算法。本文详细介绍了基于ARM7的嵌入式多变量智能预测自适应控制器。仿真结果表明该控制器具有很快的运算速度和很高的跟踪精度。3.电能与我们日常生产和生活息息相关，电力设施的安全运行尤为重要。我们基于ATmega88单片机和GSM模块制作了一套电力无线报警系统。该报警系统可把故障信息及时报告给工作执勤人员。现在该报警系统已应用在电力部门。4.由于光伏电源系统造价的比重大且转换效率低，现在已出现了许多对光伏电池最大功率点跟踪的算法，如爬山法、功率数学模型法、短路电流测试法、模糊控制算法等。本文根据光伏电池的特性，采用了遗传算法跟踪光伏电池的最大功率点，并通过软件