本文關(guān)鍵詞：具有實(shí)時(shí)特性的WebSocket家庭智能網(wǎng)關(guān)技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著物聯(lián)網(wǎng)與智能家居技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,智慧家居是今后家居領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì),智能家居系統(tǒng)正朝著網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智慧化方向發(fā)展。影響智能家居發(fā)展的關(guān)鍵因素是智能網(wǎng)關(guān)。智能家庭網(wǎng)關(guān)具備智能家居控制樞紐功能。目前,市場(chǎng)上家庭智能網(wǎng)關(guān)大多使用HTTP連接,其實(shí)時(shí)性不足,為此,在研究現(xiàn)有網(wǎng)關(guān)常用輪詢和Comet實(shí)時(shí)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出一種基于WAMP環(huán)境,直接支持Web,具有良好實(shí)時(shí)性能的WebSocket家庭智能網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)方法�；赪AMP環(huán)境,在Arduino Yun平臺(tái)上設(shè)計(jì)一種基于WebSocket協(xié)議的家庭智能網(wǎng)關(guān)控制系統(tǒng)架構(gòu)方案。其中,網(wǎng)關(guān)硬件設(shè)計(jì)部分基于Arduino Yun開發(fā)板實(shí)現(xiàn),利用Arduino Yun平臺(tái)開放的硬件接口,與外圍傳感電路、家居設(shè)備及控制電路相連,構(gòu)建智能家居系統(tǒng)。在同一家庭環(huán)境下,對(duì)家居智能設(shè)備終端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制和傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和監(jiān)測(cè)�；赪AMP協(xié)議中的RPC和PUB/SUB消息傳遞模式,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器和家居設(shè)備之間的消息傳遞,并完成家庭智能網(wǎng)關(guān)對(duì)消息傳遞的需求性分析。通過WebSocket的全雙工實(shí)時(shí)通信完成對(duì)智能家居設(shè)備實(shí)時(shí)有效控制和管理,為終端用戶提供運(yùn)行在具有Web瀏覽器移動(dòng)設(shè)備的用戶界面和手機(jī)APP界面,并可經(jīng)由自定義協(xié)議轉(zhuǎn)換控制智能設(shè)備。提出一種適用于家庭智能網(wǎng)關(guān)的消息傳遞格式,即JavaScript Object Notation(簡(jiǎn)稱JSON)消息傳遞格式,具有簡(jiǎn)單、快速、有效地解析數(shù)據(jù)并進(jìn)行邏輯處理的特點(diǎn),提升網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)性�；贑rossbar Router云端和4G LTE手機(jī)網(wǎng)絡(luò)等幾種網(wǎng)絡(luò)測(cè)試環(huán)境,完成了對(duì)數(shù)據(jù)出口分別為100M/1000M,時(shí)間點(diǎn)為17:00和21:00兩個(gè)時(shí)段的收發(fā)實(shí)時(shí)性能測(cè)試。結(jié)果表明:基于WebSocket家庭智能網(wǎng)關(guān)具有較好的實(shí)時(shí)性能。同時(shí),還設(shè)計(jì)了智能家居網(wǎng)關(guān)可視化操作控制平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了在同一界面中對(duì)多個(gè)終端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制和在不同界面中對(duì)同一設(shè)備的統(tǒng)一控制等功能,較為直觀地得到在不同測(cè)試條件下家庭智能網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)控制無線彩色球泡燈和傳感器數(shù)據(jù)的單向延時(shí)響應(yīng)數(shù)據(jù),并以此得到相應(yīng)的性能測(cè)試結(jié)果對(duì)比圖�；赪ebSocket的家庭智能網(wǎng)關(guān)具有直接支持Web連接的實(shí)時(shí)交互操控特性。
【關(guān)鍵詞】：智能網(wǎng)關(guān) 實(shí)時(shí)特性 WebSocket WAMP 遠(yuǎn)程控制
【學(xué)位授予單位】：廈門理工學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU855;TN915.05
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 引言9-18
• 1.1 國(guó)內(nèi)外家庭智能網(wǎng)關(guān)研究背景和發(fā)展現(xiàn)狀9-14
• 1.1.1 國(guó)內(nèi)智能網(wǎng)關(guān)的研究背景9
• 1.1.2 國(guó)內(nèi)智能網(wǎng)關(guān)的發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.1.3 國(guó)內(nèi)智能網(wǎng)關(guān)發(fā)展歷程10-13
• 1.1.4 國(guó)外網(wǎng)關(guān)的研究背景和發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.2 本文研究的目的與意義14-15
• 1.3 網(wǎng)關(guān)關(guān)鍵技術(shù)介紹15-16
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)16-17
• 1.4.1 研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.4.2 創(chuàng)新點(diǎn)17
• 1.5 本章小結(jié)17-18
• 第二章 系統(tǒng)架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)18-30
• 2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)18-19
• 2.2 無線通信技術(shù)19-21
• 2.2.1 WiFi通信技術(shù)19
• 2.2.2 低功耗藍(lán)牙技術(shù)(BLE)19-20
• 2.2.3 ZigBee無線通信技術(shù)20
• 2.2.4 RF2.4G以及 1G以下無線射頻通信技術(shù)20-21
• 2.3 WebSocket實(shí)時(shí)通信21-26
• 2.3.1 WebSocket簡(jiǎn)介21-22
• 2.3.2 WebSocket握手22-24
• 2.3.3 WebSocket數(shù)據(jù)傳輸24-26
• 2.4 實(shí)時(shí)通信技術(shù)26-27
• 2.5 WAMP協(xié)議27-29
• 2.5.1 WAMP與WebSocket層次關(guān)系27-28
• 2.5.2 Router組成（Router = Broker + Broker）28
• 2.5.3 WAMP消息傳遞模式28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第三章 家庭智能網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)硬件介紹30-40
• 3.1 網(wǎng)關(guān)硬件介紹30-36
• 3.1.1 Arduino Yun平臺(tái)介紹31-34
• 3.1.2 無線通信和傳感器選型34-36
• 3.2 終端設(shè)備系統(tǒng)介紹36-39
• 3.3 小結(jié)39-40
• 第四章 網(wǎng)關(guān)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳遞設(shè)計(jì)40-50
• 4.1 PUB/SUB及RPC消息傳遞40-43
• 4.1.1 家庭智能網(wǎng)關(guān)對(duì)消息傳遞模式的需求40
• 4.1.2 Pub/Sub消息傳遞模式40-41
• 4.1.3 RPC消息傳遞模式41-42
• 4.1.4 智能家居系統(tǒng)角色組成及與消息傳遞模式對(duì)應(yīng)關(guān)系42-43
• 4.2 服務(wù)器到網(wǎng)關(guān)的家居設(shè)備操控流程43-44
• 4.3 網(wǎng)關(guān)到服務(wù)器的數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)流程44-45
• 4.4 網(wǎng)關(guān)消息傳遞樣式45-49
• 4.4.1 JSON數(shù)據(jù)交換格式45-46
• 4.4.2 JSON的基礎(chǔ)架構(gòu)46
• 4.4.3 JSON消息格式示例以及家庭智能網(wǎng)關(guān)消息設(shè)計(jì)46-49
• 4.5 小結(jié)49-50
• 第五章 網(wǎng)關(guān)測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)50-71
• 5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)50-58
• 5.1.1 硬件測(cè)試環(huán)境50
• 5.1.2 軟件測(cè)試環(huán)境50-57
• 5.1.3 實(shí)驗(yàn)流程、測(cè)試工具以及測(cè)試內(nèi)容57-58
• 5.2 結(jié)果及性能分析58-70
• 5.2.1 Web客戶端操作流程及測(cè)試數(shù)據(jù)58-66
• 5.2.2 數(shù)據(jù)結(jié)果分析66-70
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論70
• 5.3 本章小結(jié)70-71
• 總結(jié)和展望71-74
• 1. 工作總結(jié)71-72
• 2. 研究展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-76
• 致謝76-77
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷77-78
• 附錄78-90

【相似文獻(xiàn)】

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