嵌入式internet应用于信息家电的研究与实现

长沙理工大学硕士学位论文嵌入式Internet应用于信息家电的研究与实现姓名：郑斌申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：傅明20040410嵌入式Internet应用于信息家电的研究与实现作者：郑斌学位授予单位：长沙理工大学相似文献(10条)1.学位论文林仕材基于Internet的家用智能控制中心的研究2002该论文主要研究的是EMIT（EmbeddedMicro-InternetTechnology）网关技术、协议和无线通信,实现中央控制器与内部网络和外部Internet相连和控制.EMIT是一种将嵌入式电子设备接入Internet,实现Internet互联的技术.利用EMIT技术,可将Internet延伸到一切包含嵌入式微处理器或微控制器、需要进行信息交换的系统,并可实现基于Internet的远程数据采集、远程监控、自动报警、上传/下载数据文件、自动发送Email等功能.EMIT技术对内采用emNet协议,实现各设备相互通信、数据互换、存储和控制,对外采用TCP/IP协议与Internet互连.nRF401是NORDIC公司采用蓝牙核心技术设计的单片无线收发一体的芯片,其中包括了高频发射与接收、PLL合成、FSK调制与解调、多频道切换.该文用它实现中央控制器与外设的无线互连.2.学位论文高明基于嵌入式Internet的串口—以太网协议转换系统的设计与实现2003在当前数字信息技术和网络技术高速发展的后PC时代,将以太网技术应用到工业控制、信息家电等领域,可以达到降低成本、简化结构等成效.而嵌入式系统以其体积小、功能多、支持以太网技术等优点,成为多种领域中的新热点.但是现在大多数的嵌入式设备所采用的通讯方式还是基于局部总线的形式,这种通讯方式已经逐渐不能满足对于数据远程传输的需求,而TCP/IP协议栈的引入可以使嵌入式系统方便的接入Internet.将嵌入式技术与Internet技术相结合将成为一种发展趋势,既可以简化系统结构又可以达到降低系统成本的目的.该文所介绍的协议转换系统以嵌入式系统为核心,以Internet为基础,利用其串行接口与其他需接入网络的设备的底层I/O节点相连,上层则直接接入局域网,允许授权的用户在局域网上任意一点应用浏览器或自定义的应用访问该系统,以实现对下层设备的监视和控制.该系统在楼宇自动化、工业底层网络、信息家电等场合有着广泛的应用前景.该文首先从嵌入式Internet发展现状入手,分析了实施该课题的必要性、重要性和可行性,提出了课题的实现目标.其次,描述了在8位微控制器上面实现TCP/IP协议栈的过程,并对协议栈进行适当的裁剪,实现了TCP/IP协议栈中的数据链路层驱动和ARP、IP、ICMP、UDP、TCP、HTTP一系列协议,详细解析了各层协议的实现过程、硬件接口技术及程序调度流程,其中,重点讨论了以太网控制器RTL8019AS的应用、ARP缓存表的设置及TCP协议的实现,给出了具体的实现方案及运行结果,达到了系统的预定目标.最后,给出了对系统的客观、全面的评价,并对进一步改进提出了建议.3.学位论文黄红梅基于电力线和嵌入式WebServer的信息家电组网研究2004随着嵌入式Internet技术和电力线通信技术的发展,越来越多的科研人员将家电网络化研究重点转移到应用日益广泛的嵌入式系统和电力线上网上来.该论文分析了现有的家电网络的模式,针对目前家居网络的需要,提出利用嵌入式技术和电力线通信技术实现对网络家电的远程监控.该文研究的信息家电组网方案旨在为用户提供更实用,具有更好性价比的家电上网方案.该文采用嵌入式Internet技术、计算机网络技术、电力线数据通信技术,将基于TCP/IP协议的计算机网络结构与基于PLC(PowerLineCommunication)的总线结构有机地结合起来,引入Agent思想,构建了家电监控网络,进行了家电网络监控系统的硬件软件的设计、制作和调试,能实现在局域网乃至Intemet网上对家电的实时监控.与传统的网络监控系统相比,该系统结构简单合理,体积大大减少,可靠性与稳定性大大提高,而且使用方便、灵活,实现了以最少的成本完成最多的任务的目的.该文主要解决了两个问题:构建了HN协议,实现了家庭局域网内,基于电力线的通信;实现了SX网络单片机和电力线通信接口的整合.该文主要从软件和硬件两方面来阐述家电组网监控方案,结构安排如下:第一章引出课题的研究范围,描述了其应用领域,并分析了该课题的技术核心嵌入式Intemet技术和电力线通信技术及其现状.第二章针对远程家电控制的具体应用,提出了一套实用的基于嵌入式web服务器的信息家电电力线组网方案,并对系统进行了总体设计(包括硬件设计和软件设计).第三章针对基于电力线组网的家电网络监控的硬件结构进行了详细的设计与描述.第四章深入探讨了TCP/IP协议栈及其在SX单片机系统中的具体实现.第五章论述了基于TCP/IP协议的网络通信模块,HNMAgent模块和SC1128接口通信模块.第六章给出了实验结果和分析.由于该文作者经验和水平、时间有限,在实验过程了存在不少的疏漏和问题.该系统的规范化、标准化和通用性是继续研究的方向和重点.4.期刊论文秦香英.乐晓波.QinXiang-ying.YUEXiao-bo基于嵌入式Internet的信息家电研究与设计-南京工程学院学报（自然科学版）2009,7(1)讨论了利用网络接口芯片RTL8019AS将基于51系列单片机的嵌入式系统接入Internet的实现方法,介绍了TCP/IP协议族的分层实现,并根据应用的要求,将单片机中的TCP/IP协议进行简化,实现网络通信,对信息家电的设计与应用,具有参考意义.5.学位论文曲鑫基于uClinux的嵌入式Internet技术研究2006计算机技术发展到今天，嵌入式系统的应用越来越广泛，嵌入式计算机在应用数量上远远超过了各种通用计算机，一台通用计算机的外部设备中就包含了5-10个嵌入式微处理器。而随着网络技术日新月异的发展，各种网络器件成为嵌入式系统新的应用。现今基于以太网的远程控制是控制领域发展的必然趋势，嵌入式Internet技术是其中的一个关键问题。嵌入式Internet是近几年随着嵌入式系统的广泛应用和计算机网络技术的发展而发展起来的一项新兴概念和技术。工控设备、信息家电和个人通讯产品等嵌入式系统的智能化、网络化越来越要求将大量的非网络设备接入Internet，并且用户可以通过Web浏览器在任何时候、任何地方监控现场数据和设备。嵌入式Internet就是这种能让嵌入式设备接入Internet的技术。本文在组合电源监控系统项目背景下，以监控系统的核心——监控板为平台重点研究了嵌入式设备接入Internet的技术，以期能实现对组合电源控制系统的远程控制。文中首先介绍了一款具有优秀的网络性能并且开放源代码的操作系统-uClinux。并且为其在宿主机上搭建了开发和编译环境，介绍了如何进行内核配置和移植。本文使用的微处理器是三星公司的S3C44B0X。对于监控板的硬件主要介绍了与本文研究问题相关的Flash和SDRAM存储器、以太网接口等模块。在网络技术方面主要讲解了TCP/IP协议和HTTP协议，它们是网络通信的基础。然后介绍了嵌入式linux环境下的socket编程、嵌入式Web服务器及其实现。本文的最后对所设计的嵌入式Web服务器在电源控制项目中的应用做了展望通过这一实际案例探讨了如何利用嵌入式Internet技术实现远程控制。6.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。7.学位论文王风华基于嵌入式INTERNET技术的智能设备控制系统的研究2005嵌入式系统是指嵌入到各种产品或工程应用中的，以微处理器或微控制器为核心的软硬件系统。嵌入式系统与Internet技术相结合，形成的嵌入式Internet技术是近几年随着计算机网络技术的普及而发展起来的一项新兴技术。它通过现有嵌入式系统，增加因特网接入能力来扩展其功能，提出以低价位单片机作为微处理器，使嵌入式设备而非PC系统直接接入Internet。在本文中，将嵌入式Internet技术应用到了智能设备方面。以现代家庭智能设备为例，随着Internet网向普通家庭生活不断扩展，智能化信息家电产品已经开始步入家庭，并成为现代社会和家庭的新时尚。当家庭智能设备控制器将家庭中各种各样的智能信息家电设备通过特定的家庭总线技术连接在一起时，就构成了功能强大、高度智能化的现代智能家居系统。本文设计实现了以8位微处理器P89C51RD2为核心的家庭智能设备控制系统。该控制系统具有连接Internet的以太网接口，并且具有与家庭总线相连接的CAN总线接口，这样所有家庭总线(CAN)上的设备可借助该控制系统连接到Internet，实现远程访问与控制。以太网接口是通过微处理器外接以太网控制芯片RTL8019AS实现的，CAN总线接口采用的是CAN通讯控制器SJA1000及CAN收发器PCA82C250。本文对这两种接口的实现进行了详细的介绍。嵌入式系统连入Internet除具有物理接口以外，还应该支持TCP/IP协议。本文对TCP/IP协议进行了较为详细的描述，并根据嵌入式系统的特点对TCP/IP协议进行了简化，实现了适合8/16位嵌入式系统的轻量级TCP/IP协议。此外，为完善控制系统的功能，设计实现了一些与系统配套的辅助软件。本文最后在模拟环境下，对设计实现的家庭设备控制系统进行了测试，实践证明，通过Internet智能设备与计算机等网络终端互连，并进行远程控制和访问是可行的。。8.学位论文陆萍基于Skyeye和uClinux的轻量级Web服务器的设计与实现2005随着嵌入式Internet的发展，嵌入式Web服务器已被越来越广泛的应用到信息家电、网络视频监控、工业自动化等领域。嵌入式Web服务器也逐步成为嵌入式研究领域的一个热点。开