基于ieee802.15.4無線家庭控制子網關的設計與實現(xiàn)

1、浙江理工大學碩士學位論文基于IEEE802.15.4無線家庭控制子網關的設計與實現(xiàn)姓名：馮佳良申請學位級別：碩士專業(yè)：機械電子工程指導教師：李曉明20080301浙江理工大學碩士論文D e s i g n a n d r e a l i z a t i o n o f w i r e l e s sh o m e c o n t r o l s u b —n e t w o r k g a t e w a yA d o p t i n

2、g I E E E 8 0 2 ．1 5 ．4A B S T R A C TW i t h t h ef a s td e v e l o p m e n to f s o c i a le c o n o m y a n di n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y , i n f o r m a t i z a t i o na n dn e t w o r k i n g h a v eb e

3、 c o m e o n eo ft h em a i nt r e n d s i n t o d a y ' sh o m en e t w o r kr e s e a r c h ,e s p e c i a l l y i t sp o t e n t i a lp r o s p e c t si nt h e w i r e l e s sh o m e n e t w o r k d o m a i n ．B o

4、 t h o f t h ed o m e s t i ca n do v e r s e a e n t e r p r i s e sh a v ea l r e a d yp e r c e i v e d t h i s m a r k e ta n da r es t r u g g l i n gf o rt h ec o n t r o lo f t h em a r k e t ．H o w e v e r , t h

5、eh o u s e h o l d n e t w o r ks t a n d a r d i s s t i l l i ni m m a t u r i t ys t a t e f o rt h i s f i e l d ，t h e r e f o r ep r o v i d i n g ah i g h l ye f f e c t i v ea n dp o p u l a rs o l u t i o n f o

6、rh o m en e t w o r kb yc o n f o r m i t yv a r i o u s d o m a i n s ’s u p e r i o r i t y h a sb e c o m e t h em a i n d e v e l o p m e n t d i r e c t i o n ．T h eh o m e g a t e w a y , 酗t h ek e r n e lo f t h e

7、 h o m e ．u s e n e t w o r k , i s t h e k e y t ot h e v a r i o u s e s u l u t i o n s ．T h e m a i nc o n t e n to f t h ep a p e ri s b a s e d o nt h e r e s e a r c ho f t h eh o u s e h o l ds u b - n e t w o r

8、k ．nf i r s t l y d i s c u s s e st h es t a t e o ft h ea r t h o m ea n da b r o a d d e v e l o p p i n gs i t u a t i o n o fs m a r th o m en e t w o r k , t h e n i n t r o d u c e st h ed e s i g na n d i m p l e

9、 m e n t a t i o no f i t s s o f t ：w a r ea n d h a r d w a r ef o rh o m es u b - n e t w o r kg a t e w a y b a s e do nI E E E 8 0 2 ．1 5 ．4 s t a n d a r d ．“S p e c i f i c a t i o n f o rh o m es u b - n e t w o

10、r kc o m m u n i c a t i o n p r o t o c o l ’’．‘‘H o m en e t w o r k d e v i c e d e s c r i p t i o nf i l es p e c i f i c a t i o n ' ’a n d s t a n d a r d so rs p e c i f i c a t i o n s ．W i t ht h er e g a r

11、 d st o h a r d w a r e ，t h ew i r e l e s s e dh o m es u b - n e t w o r kg a t e w a y u s e sA R M 9 c h i pa st h ec o r eo fE e m b b e ds y s t e m ．e n a b l e st h es u b - g a t e w a y t oh a v er i e hO C r

12、e s o u r e sa n d h i 曲p e r f o r m a n c e i ni n f o r m a t i o n - h a n d l i n g c a p a c i t y , a s w e l la st h e l o w p o w e r l o s ss u p e r i o r i t y ．I nt h i sP a p e r , L i n u x i sc h o o s e

13、n a st h ee m e b e d d e d o p e r a t i n g s y s t e m ．I t sm o d u l e b a s e d a r c h i t e c t u r em a k e s t h e0 S k e m e l e a s et oe x p a n d ，a n d t h em u l t i ．t a s k i n gm e c h a n i s me n a b

14、 l e st h es u b —g a t e w a ye a s yt of u l l f i lt h eh o m e s u b —n e t w o r kf u n c t i o n ss u c ha sn e tc o n f i g u r e ，m a n a g e m e n ta n dw i r e l e s sd a t ae x c h a n g e ．T h e w i r e l e s

15、 sc o m m u n i c a t i o n m o d u l eu s e s l o w p o w e r l o s sc h i pc o n f o r m e d t ot h eI E E E 8 0 2 ．1 5 ．4 w i r e l e s s t e c h n i c a l s t a n d a r d ．w h i c hh a s s o l v e d t h e p r o b l e

16、 m o fw i r e l e s s n e tc o n s t r u c t i o ni nd o m e s t i c n e t w o r k ．W i t h t h eh e l po f I E E E 8 0 2 ．1 5 ．4w i r e l e s st e c h n o l o g yt h eh o m en e t w o r kC a l l n o to n l yt r a n s m

17、i t d a t at o a r b i t r a r i l y d i r e c t i o n s ，b u t c a ns e tu pl a r g e rc a p a c i t yn e t w o r k t o p o l o g y ．I nt h ea s p e c to f s o f t w a r e ，t h eP a p e l “ p u tf o r w a r d st h ec o

18、m m u n i c a t i o np r o t o c a lf o rh o m es u b 。n e t w o r k , a n d r e a l i z e st h es o f t w a r er e s p e c t i v e l y f o rt h ep h y s i c a ll e v e l ，M A Cl e v e l ，n e t w o r k l e v e la n d a p

19、 p l i c a t i o nl e v e la c c o r d i n g t ot h e I E E E 8 0 2 ．1 5 ．4w i r e l e s st e c h n i c a ls t a n d a ra n d“S p e c i f i c a t i o nf o rh o m e s u b ．n e t w o r kc o m m u n i c a t i o np r o t o c

20、 o l ¨．S U b - n e t w o r ka l s or e a l i z e st h ef u n c t i o n o f a n a l y z i n g t h eh o m e n e t w o r k d e v i c e d e s c r i p t i o n f i l e sb e l o n g t oh o m e n e t w o r k d e v i c e s ，

21、． a n dp r o v i l d e se f f e c t i v ed e v i c ei n f o r m a t i o nt ot h e u s e r ’sc o n t a c ts u r f a c e ．I no r d e rt op r o v i d e t h ef r i e n d l yh u m a n - c o m p u t e ri n t e r f a c et ot h

22、eu s e r s ，Q Ti s a d o p t e d t o d e v e l o pt h eg r a p h i c a lu s e ri n t e r f a c eo nt h ee m b e d d e ds y s t e m ．W i t hd e v i c e d e s c r i p t i o nf i l e ．a l ld e v i c e s ’f u n c t i o n sa

23、r ea l lc l e a r l yp r e s e n t e di nf r o n to f t h eu s e l 篤，a n du s e r s ’o p e r a t i o ni st r a n s l a t e dt on e t w o r kf r a m ef o r ma n dt r a n s m i t e da u t o m a t i c a l l y ．W i t ht h i

24、s n i c eh u m a n - c o m p u t e ri n t e r f a c eu s l ' Sc a n e a s i l yc o n t r o la n d m a n a g e h o m e s u b —n e t w o r kd e v i c e s ．A tt h ef i n a lp a r to f t h eP a p e l “ s o m ee x p e r i

25、 m e n t sa r ep r e s e n t e dt o t e s tt h ef u n c t i o n a l i t yo fd e s i g n e dh a r d w a r ea n ds o f t w a r e sd i s c u s s e di nt h e a b o v es e c t i o n s ．T h et e s t s a r eb a s e do nt h e

26、68;S p e c i f i c a t i o n f o r c o n f o r m a n c et e s t o n t h e i n t e r f a c e f o r h e mc o n t r o l s u b —n e t w o r k ”．B ys i m u l a t i n g t h ee q u i p m e n tf u n c t i o n ，t h et e s tc o n