本文關(guān)鍵詞：基于linux總線驅(qū)動的智能網(wǎng)關(guān)的研究與設(shè)計

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【摘要】：隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展,科技水平不斷提高,智能家居和物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品深入每個家庭。智能家居系統(tǒng)主要應(yīng)用于住宅中,其組成可分三大部分即綜合布線部分、智能網(wǎng)關(guān)部分、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)部分。在智能家居系統(tǒng)中智能網(wǎng)關(guān)處于核心地位,因此對家庭的網(wǎng)關(guān)的研究意義非凡重大。目前智能家居領(lǐng)域中存在的問題主要是:1.沒有標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議進行支持,使得其工業(yè)化與信息網(wǎng)絡(luò)化進程受到制約;2.在通信協(xié)議技術(shù)不斷發(fā)展的今天,未來使用不同協(xié)議接入網(wǎng)關(guān)的產(chǎn)品將會越來越多,而目前的發(fā)展現(xiàn)狀是多協(xié)議支持的情況并不是特別理想;3.對于不同協(xié)議設(shè)備之間的通信,沒有一套很好的解決方案,對于異構(gòu)協(xié)議之間通信需要從設(shè)計上選擇合適的硬件平臺、操作系統(tǒng),這使得網(wǎng)關(guān)的成本和性能差異較大。本文針對智能家居產(chǎn)品設(shè)計的現(xiàn)狀,提出了總線--設(shè)備--驅(qū)動的設(shè)計思路來設(shè)計智能網(wǎng)關(guān)的驅(qū)動程序,并針對設(shè)計進行了可行性測試。按照該設(shè)計,可以提高智能網(wǎng)關(guān)的拓展性,同時網(wǎng)關(guān)基于驅(qū)動層中,使得網(wǎng)關(guān)程序成為linux驅(qū)動的一部分,同時使用驅(qū)動的方式可以為應(yīng)用程序編程提供一套統(tǒng)一的接口,使得網(wǎng)關(guān)開發(fā)變得更加便捷。針對這一設(shè)計方式,本文首先對物聯(lián)網(wǎng)及智能家居的概念與發(fā)展現(xiàn)狀進行了闡述。然后對網(wǎng)關(guān)設(shè)計的關(guān)鍵性技術(shù)進行了介紹。隨后通過三個方面介紹網(wǎng)關(guān)驅(qū)動的設(shè)計,它們分別是網(wǎng)關(guān)框架設(shè)計、網(wǎng)關(guān)框架實現(xiàn)、網(wǎng)關(guān)框架測試。網(wǎng)關(guān)框架設(shè)計中提出了三層設(shè)計模型,他們分別是核心層、設(shè)備層、適配器層,這三層設(shè)計基于linux中總線設(shè)備驅(qū)動模型的概念來實現(xiàn)的。隨后分別介紹了總線層、設(shè)備層、核心層的實現(xiàn)方式。在提出理論框架后,在理論的基礎(chǔ)上提出了網(wǎng)關(guān)框架的實現(xiàn)方式,并以linux操作系統(tǒng)作為軟件平臺,OK6410開發(fā)板作為硬件平臺分別實現(xiàn)LED設(shè)備程序和串口設(shè)備程序來實現(xiàn)網(wǎng)關(guān)框架。最后在進行網(wǎng)關(guān)框架的測試。本文通過這兩種設(shè)備實時性的測試數(shù)據(jù)來進一步說明網(wǎng)關(guān)設(shè)計的可行性。最后總結(jié)論文的主要工作,并闡述相關(guān)創(chuàng)新性與后續(xù)可以進行的進一步工作。
【關(guān)鍵詞】：智能家居 智能網(wǎng)關(guān) linux 設(shè)備模型 設(shè)備驅(qū)動
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU855;TP391.44;TN929.5
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 引言8
• 1.2 智能家居發(fā)展現(xiàn)狀綜述8-11
• 1.2.1 智能網(wǎng)關(guān)概述8-9
• 1.2.2 國內(nèi)外智能網(wǎng)關(guān)現(xiàn)狀9-11
• 1.3 研究目的及意義11
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)11-12
• 第二章 Linux總線設(shè)備驅(qū)動模型理論12-23
• 2.1 Linux設(shè)備與驅(qū)動12-14
• 2.1.1 Linux設(shè)備文件12-13
• 2.1.2 Linux驅(qū)動程序13-14
• 2.2 Linux總線設(shè)備驅(qū)動模型14-19
• 2.2.1 Linux設(shè)備模型14-15
• 2.2.2 設(shè)備模型底層結(jié)構(gòu)15-18
• 2.2.3 kset、kobject關(guān)系18-19
• 2.3 Platform子系統(tǒng)19-21
• 2.4 本章小結(jié)21-23
• 第三章 基于linux總線驅(qū)動智能網(wǎng)關(guān)的設(shè)計分析23-32
• 3.1 網(wǎng)關(guān)框架設(shè)計23-25
• 3.1.1 智能網(wǎng)關(guān)框架模型23-24
• 3.1.2 設(shè)計理論依據(jù)24-25
• 3.1.3 驅(qū)動框架優(yōu)點25
• 3.2 總線核心層設(shè)計25-28
• 3.3 適配層設(shè)計28-30
• 3.4 設(shè)備層設(shè)計30-31
• 3.5 本章小結(jié)31-32
• 第四章 基于linux總線驅(qū)動智能網(wǎng)關(guān)的實現(xiàn)32-42
• 4.1 平臺介紹32-33
• 4.1.1 硬件平臺32
• 4.1.2 軟件平臺32
• 4.1.3 設(shè)計實現(xiàn)32-33
• 4.2 簡單I/O支持33-37
• 4.2.1 軟件設(shè)計33-34
• 4.2.2 程序編譯34
• 4.2.3 模塊加載34-35
• 4.2.4 測試應(yīng)用程序35-36
• 4.2.5 實驗現(xiàn)象及結(jié)果36-37
• 4.3 串口設(shè)備支持37-41
• 4.3.1 軟件設(shè)計與程序編譯37-38
• 4.3.2 測試應(yīng)用程序38-39
• 4.3.3 實驗現(xiàn)象及結(jié)果39-41
• 4.4 本章小結(jié)41-42
• 第五章 性能測試42-47
• 5.1 性能測試要點42-43
• 5.2 strace工具43-44
• 5.2.1 strace介紹43
• 5.2.2 strace編譯與使用43-44
• 5.3 實時性測試44-46
• 5.3.1 測試方法44
• 5.3.2 LED設(shè)備實時性測試44-45
• 5.3.3 串口設(shè)備實時性測試45-46
• 5.4 本章小結(jié)46-47
• 第六章 總結(jié)與展望47-49
• 6.1 工作總結(jié)47-48
• 6.2 創(chuàng)新內(nèi)容48
• 6.3 進一步的工作48-49
• 參考文獻49-51
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果51-52
• 致謝52-53

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 寧玉玲;陳瓊;馬揚龍;;Linux設(shè)備驅(qū)動模型框架的分類研究[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2013年04期

2 淮偉華;張玉杰;田澤;;基于嵌入式Linux控制臺終端驅(qū)動程序的設(shè)計研究[J];自動化技術(shù)與應(yīng)用;2009年01期

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本文編號：674156