基于ARM9的ZIGBEE无线家庭网关设计

随着数字信息技术和网络技术的高速发展,嵌入式系统的应用已经广泛渗透到人们日常生活的每一个角落。由于嵌入式系统面向不同的应用,因此嵌入式系统的开发与普通计算机系统存在很大的差别。随着嵌入式应用中功能需求越来越复杂,选择嵌入式操作系统也就很必要。 Linux作为功能强大、源码公开的操作系统,近年来在人们的共同开发下从问世以来就得到迅猛发展。由于在嵌入式应用中的优点突出,越来越多的嵌入式产品都选择了Linux作为内嵌的操作系统。 作为小范围内设备通信的最新的无线联网技术,Zigbee技术近年也逐渐盛行。Zigbee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低成本的双向无线通信技术,在工业领域、家庭智能化、医疗等方面,ZigBee技术与传感器技术得到了广泛应用。 本文结合上述三方面技术,设计并实现了一种基于ARM的嵌入式Zigbee家庭网关,实现了用户在远程对信息家电的控制。论文的主要研究内容如下: (1)研究了Linux操作系统内核原理,深入研究了Linux系统中的内存管理,进程管理,文件系统管理和设备管理等,掌握了Linux系统下上层应用和底层驱动的开发工具和开发流程,编写了Linux操作系统下串口读写操作程序,为系统的开发打下基础。 (2)研究了Zigbee无线通信协议,对Zigbee协议的层次,Zigbee网络的拓扑结构,Zigbee设备的路由做了深入研究。结合一般家庭的家居环境,实现了一种星型Zigbee网络在智能家居中的应用。 (3)研究了嵌入式开发的相关技术,重点研究了ARM9处理器及其外围设备构建的嵌入式系统。在ARM9开发板进行了Linux操作系统、嵌入式文件系统和嵌入式数据库的移植。 (4)重点研究了Web服务器和用通用网关程序CGI的设计,并在此基础上结合嵌入式系统的相关技术完成了嵌入式家庭网关的设计,实现了家庭网关对信息家庭的远程控制。