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在智能家居系统中嵌入式Internet技术

时间:2019-12-28 06:48:11 | 作者:爱科技网 | 点击: 144 次

智能家居为了实现远程监控以及与外部网络的通信,必须要实现单片机系统的Internet接入,智能家居中的嵌入式Internet技术在此发挥了很大作用。单片机采用互联网通讯与控制具有很好的实用价值,可以很容易地实现远程的控制与监测,也是信息家电要实现的主要目标。然而目前利用单片机实现嵌入式因特网方案的技术难点在于:如何利用单片机自身有限的资源对信息进行TCP/IP协议处理,使之变成可以在因特网上传输的IP数据包。从解决这一技术出发,目前出现如下方案:

(1)32位MCU+RTOS,采用32位高档单片机,在RTOS(实时多任务操作系统)平台上进行软件开发,在嵌入式单片机系统中集成TCP/IP协议,实现TCP/IP的协议处理,这一协议可以采用软件来实现,也可以通过硬件进行软件的简化。这种配置要求单片机有一定的存储空间来实施TCPIIP协议。目前国内较为流行的RTOS有VxWorks, pSOS, Nucleus, QNX, Windows CE等。

由于采用高档单片机,此方案可以完成很多复杂的功能,但成本较高,开发周期较长,需要购买昂贵的RTOS开发软件,对开发人员的能力要求较高。

(2) 8位MCU+TCP/IP协议芯片,这个方案是由MCU和固化了TCP/IP协议的芯片组成应用系统的核心。应用系统可以直接拨号上网,硬件电路相对简单,但需要大容量的存储器,如果使用的TCP/IP协议芯片是软件固化的,还要求MCU有较高的运行速度。采用这种方案的芯片有Scenix Semiconductor公司的SX-stack, Seiko公司的57600A,iReady公司的Internet Tuner, Connect One公司的iChip等。其中Scenix单片机为软件固化协议,软件协议栈用汇编语言编写,存储在单片机的FLASH程序存储器中;其它芯片则为硬件固化,硬件TCP/IP协议堆栈作为MCU和Internet之间的加速器。

这个方案的优点是将8位单片机系统直接与Internet相连,可以使用PC机通过Internet远程访问单片机系统,也可以使用单片机系统将信息通过Internet发送到远程PC或其它终端上。但应用系统的设计工程师必须熟悉TCP/IP等协议和相关接口,软件设计量较大。另外每个电子设备都需要一个IP地址,因此需要扩充IP协议才能到更好的支持。

(3)MCU+EMIT协议+emGateway,利用emWare公司开发的EMIT(Embedded Micro Internetworking Technology,嵌入式微Internet网络技术),在应用系统的MCU内部使用emNet协议,再通过emGateway与Internet连接。EmGateway网络软件接口可以安装在计算机、TV机顶盒或专用的家用电器服务器中,它支持TCP/IP协议并运行HTTP服务程序,作为用户可以通过网络浏览器远程访问服务器。

EmGateway通过RS-232, RS-485, CAN、红外及射频等通信方式与多个嵌入式设备相连,每个嵌入式设备的应用程序包含的一个独立的通信任务,称为emMicro,监测嵌入式设备中预先定义的各个变量,并将结果反馈到emGateway中,同时emMicr。还可以解释Gateway的命令,修改设备中的变量或进行某种控制。EmMicro 和emGateway一起为嵌入式设备提供了Internet功能。
       (责任编辑:fqj)