[發明專利]一種基于ARM9的家庭智能網關系統

無效

• 申請號: 201110410233.5
• 申請日: 2011-12-12
• 公開（公告）號: CN102437975A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 張希偉;朱忠華;陸郭琦
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66;H04L29/08;H04L12/28
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種新型的智能網關系統，主要用于實現WAN與WLAN的連接，來實現家庭設備的遠程控制，屬于基于物聯網的遠程控制技術領域。

背景技術

隨著社會信息化和家庭網絡化的飛速發展，越來越多的家庭開始追求遠程控制家電的高質量生活，家庭網關是整個家庭網絡的核心，主要實現Internet接入、遠程控制，以及實現協議轉換連接家庭內部異構網絡的功能。

目前基于PC方案的家庭網關不僅成本高，而且要求計算機一直處于開機可通信的狀態，因此，更優化的家庭網關傾向于采用廉價的嵌入式CPU，但若采用8位或16位單片機，由于速度慢且資源有限，不能實現復雜的控制。

家庭網關是智能家居系統的核心部件，它實際上就是一個功能齊全的嵌入式系統。因此，以ARM9處理器作為硬件平臺，家庭內部采用基于Zigbee射頻技術或WiFi技術自由組織無線網絡，通過移植嵌入式操作系統Linux和嵌入式TCP/IP協議，遠程通信則使用遠程無線通信技術（3G或GSM）實現遠程控制的新型智能網關系統克服了上述的不足之處，也必將在物聯網時代得到廣泛地推廣及使用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是為了實現家庭網絡化，提出一種智能網關系統，通過各種接口的功能化布局及ARM9的綜合控制，實現了一種全新的智能化家庭網關系統。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種基于ARM9的家庭智能網關系統，包括用于實現遠程通信控制的遠程通信接口，用于實現近距離信息傳輸的家庭內網接口，以及基于ARM9的核心處理單元；其中：所述核心處理單元設置有家庭內部設備的驅動程序和擴展存儲單元；所述擴展存儲單元用于存儲家庭內部設備傳輸的信息、用戶終端發送的信息，以及用戶指紋信息；

所述核心處理單元通過遠程通信接口接收用戶終端發送的控制命令、向用戶終端傳輸家庭內部設備信息，以及通過家庭內網接口根據控制命令控制家庭內部設備、接收家庭內部設備傳輸的信息。

作為本發明的進一步優化方案，核心處理單元采用16/32位ARM920T的RISC處理器。

作為本發明的進一步優化方案，遠程通信接口包括3G接口、GSM接口；家庭內網接口包括無線模塊接口、有線模塊接口；其中無線模塊接口包括Zibee模塊接口、WiFi模塊接口，有線模塊接口包括USB2.0接口、可擴展的串行RS232接口。

作為本發明的進一步優化方案，本發明還包括與所述有線模塊接口連接的射頻接口模塊；所述射頻接口模塊內置高清攝像頭，采用多媒體編碼技術將實時捕捉的模擬數據流轉換為數字多媒體信號，然后通過有線模塊接口傳輸至核心處理單元，經核心處理單元處理后通過遠程通信接口傳送至用戶終端。

作為本發明的進一步優化方案，所述核心處理單元還設置有作為I/O端口的USB總線控制器及串行總線控制器。

作為本發明的進一步優化方案，所述擴展存儲單元為一個靜態隨機存儲器（DDR2?SDRAM）和一個閃存（FLASH），其中靜態隨機存儲器（DDR2?SDRAM）存儲用戶指紋信息。

作為本發明的進一步優化方案，本發明還包括與核心處理單元相連接的觸摸屏。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

本發明設計了一種智能網關系統，通過該網關系統，用戶可以在室外任何地點實現對家庭各個監測點的監控，如室內溫度濕度，各種家電的使用狀態等，一旦出現緊急情況，如煤氣泄漏，水龍頭沒關等，用戶可在第一時間獲取信息，并采取相應措施加以控制，與現有技術相比，具體具有以下優點：

1.系統設備配置成本低、功能齊全。相比于基于PC方案的家庭網關，用ARM9代替PC機，不但成本大幅下降，功能上更是能足夠滿足智能家居的需求；另一方面，相對于8位或者16位的單片機而言，16/32位的ARM9更顯示出它快速的運算能力，更能實現復雜的控制。

2.安全可靠的通信機制，多媒體傳輸模式。本系統在遠程通信方面的突出特點是提供多種遠程通信接口，如3G接口，GMS接口。特別是3G接口的提供，相比2G技術（如GSM），3G通信技術能夠更好的處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，3G技術的抗多徑衰落能力也大大的高于2G技術，使得在數據傳輸的可靠性大幅提升；同時指紋智能識別技術的實現，更為本系統的信息安全增加了一道有力的防線。