随着网络技术和通信技术的突飞猛进,人们不仅对家居的自动化和信息化程度要求越来越高,而且对家用设备控制的灵活性以及对外部信息获取的方便性提出了更高的要求。这些要求的实现都离不开家庭网络,而家庭网关作为家庭内部网络与家庭外部广域网进行通信的门户,自然也成了研究的重点。本论文旨在借鉴国内外相关研究成果,并结合我国建设部提出的小康家居建设标准,提出一种符合我国智能家居使用的家庭网关。 本课题以宽带小区为应用背景,基于嵌入式Linux操作系统技术、Internet技术在家庭网关硬件平台上建立了嵌入式Web服务器,开发了服务器端应用程序,使得家庭网关可以与外部Internet网络通信,为家庭内部网提供Web服务。基于蓝牙技术,构建了以家庭网关为中心的无线家庭网络,设计了家庭网关与信息家电间的通信协议。用户可以在任何地点通过Internet浏览器登录家庭网络的主控页面,远程控制自己家中的信息家电。家庭网关实现了信息高速网与控制低速网的无缝连接和协议转换。 嵌入式数据库技术在家庭网关中的应用是本文的一个特点。嵌入式数据库系统是近几年才兴起的一项新的数据管理技术,它在运行环境和运行方式上与常见的企业级数据库管理系统有很大差别。 在嵌入式家庭网关中,需对大量的数据进行采集和处理。而对数据的处理通常可采取两种方式。一种是基于文件方式,另一种是基于数据库方式。对于文件方式,由用户直接对记录所在的文件进行操作,I/O开销较大。同时由于应用程序是以独占方式打开数据文件的,因此,数据的共享性和应用软件的可重用性差,影响了系统的整体性能;对于数据库方式,由于数据和程序相互独立,通过事务来进行调度与并发控制,可有效地对数据进行存取、查询等共享操作。同时借助于数据库所具有的安全性检验、完整性检查等多种安全措施,可确保系统具有较好的整体性能。因此,本论文提出在嵌入式家庭网关平台中内嵌一小型数据库管理系统,通过在网关应用程序中调用数据库提供的API函数完成对数据库的连接与操作,使用户可以对一些分散的数据进行集成、查询与综合分析,进一步扩展了家庭网关的功能,以适应其在一些高端场合中的应用需求。 系统软件测试表明,利用现有网络资源,本家庭网关系统能安全、灵活、便捷地实施家电控制,稳定可靠,基本实现了既定的目标要求。