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面向智能家居的智能网关综述

发布时间:2019-03-28 07:16:40 文章来源:未来智讯    
    面向智neng家jude智能wang关综述作者:未知 摘  yao 跟着wu联wang技艺de成长智能家居的成长也shiru火如荼。然而在智能家居体系中因为智能wangguan是家ting物联网的焦点会见和经管设bei是yi智能网关起着举足轻重的作yong。本文探究liao现有dezhi能网关的qiecuo近况,剖析ge中的you弱点,最终给出了下一代智能网关的设计要求。
关头词 家庭物联网;智能家居;智能网关
  中图分类haoTP39               文献标识码 A           文章编号 1674-678(214128-0163-02
  今朝,智能家居频仍呈现在各大meiti上,成了renmen耳熟能详的词汇。智能家居的称谓五花八门,诸如:家庭主动化(Home Automation)、电子家庭(Electronic Home)、智能化家庭(Inte1ligent home)、e-Home、网络家居(Network Home)、数字故里(Digital family)、家庭网络(Home net/Networks for Home)等十余zhong,纵然qi名称是多种多样,可是它们的寄义和所要兑现的功能大致是不异的[1]。
  自从天下上第一幢智能修建于1984年在美国呈现以后,美国、欧洲、澳大利亚等许多国度先后提议了智能家居的解决方案,智能家居在这些国度有着很普遍的应用[2]。然而,在智能家居的成长和实行过程中,起到关头作用的则是其焦点设备――智能网关。
  如今繁多公司和机gou正在积极切磋和开辟家庭智能化的焦点设备――智能网关,好比:TI公司提议的UG8框架,Allied Telesis公司的AT-RG656,Inteno公司的EG500,欧盟资助的Figaro和MUSE项目。除ci以wai,keyan职员也从各异的角度对网关或智能网关进行着索求,并给出了种种各样的各异的分类,如图1所示。
  Jae-Chul等人提议了一个用于联贯家庭内部网络和Internet的机顶盒式HNGS网关架构,jiyuJava技艺zuo了网关的实时软件切磋设计,之后xuan取X86单板机和Vxworks完成了一个网关原型,可是此网关仅供给一个以太网口,一个IEEE1394口,内部和外部接口单一,且不支cheng长途经管和多交yi服wu。相似的,为了互连各类异构网络,Xiaoyun等人也提议了一个嵌入式网关架构,但不过zhongdian评论辩论了yixie数据布局。
  Valtchev等人从Web服务的角度基于Java技艺给出了一个OSGi(Open Service Gateway Initiative)服务网关架构,纵然该架构集成了当前feng行的一些有线和无线和谈,但也仅仅是一个服务网关。无独占偶,Bonino等人基于OSGi和语义Web技艺切磋了一个DOG(Domotic OSGi Gateway)网关xuan取轻量级的要领经管各异内部网络,并实验了通用化和认证服务的设计思惟。Arrizabalaga等人在纵观支撑多媒体和QoS等功能网关的genben上,切磋了一个支撑VLAN,anhaoxing和QoS的OSGi MRG(Multi-Residential Gateway)网关。文献[3]切磋了基于三网融合的智能型家庭网关,以RTL8196C嵌入式微chu置为焦点,给出了该网关的设计与兑现过程。文献[4]切磋并设计了基于ARM技艺的异构网络融合多模网关,该网关选用HHS3C6410-R2开辟套件,文中首要兑现了异构无线网络间的融合。文献[5]选取西门子公司S7-200系列小型PLC切磋设计了一个IPv6数字家庭网络的智能把握终端,兑现了通俗家电的长途监控和智能报警。文献[6]和文献[7]也离别切磋、设计和兑现了各自的无线异构网络融合网关,只只是前者偏重一般的无线网络,尔后者geng偏zhongyi构传感qi网络的融合。别的,思虑到移动性和交互性,Angove等人切磋了一个支撑Zigbee和lan牙技艺的移动网关。
  图1 网关的分类
  与此同时,科研职员也正在索求各类基于网关的智能网络体系,you其是智能家居。为了顺应动态情况和互操作,Wu等人基于OSGi和移动Agent,设计了一个对等的SOA(Service-Oriented Architecture)智能家庭体系。Lan等人在混沌逻辑和混沌神经网络的根本上,从信息猎取与融合,无线和有线通讯,智能把握技艺以及yonghu界面等方面较周全的设计并兑现了一个基于信息融合的智能家庭体系。Grill等人整合通用网关,Zigbee和Wi-Fi技艺设计兑现了一个无线智能家庭主动化体系。此外,为了节约能源,作为智能家居一局部,一些面向家庭的智能dianli体系也被开辟和兑现,详见文献[8]和[9]。
  然而,以上有大局部网关或多或少要me停顿在服务网guanshang,好比:OSGi网关,仅仅是软件架构的设计和兑现,要么功能单一,接口类型有限,较少支撑多模式和多种服务类型,要meyi国思虑安好性和靠得住性。是以,下一代新式的多模式多交易的智能融合网关应当被索求,并需综合思虑以下因素:
  绽放性、轻捷性和扩展性:智能网关必要选取绽放desi惟,轻捷裁剪的架构,而且易于经管和维护;同时,必要支撑长途经管或Web经管功能。
  异构性和兼rongxing:智能网关能够运行在IPv4和IPv6的网络中,支撑风行的网络和谈和各异类型设备的接入,尤其是Wi-Fi设备,并供给风行的多类型接口,如表1所示。
  表1 下一代智能网关接kou
  局域网接口 广域网接口
  外部接口 ・ ADSL
  ・ Wired Ethernet
  ・ EPON或GPON
  ・ 3G或LTE
  内部接口 ・ Wireless (802.11,好比:
  Wi-Fi)
  ・ Wired Ethernet   ・ USB
  ・ Zigbee
  ・ 蓝牙
  支撑交易的多样性:智能网关应可以chuzhi数据、音频和视频等多种交易和服务。
  安好性和QoS:智能网关应可以对各异的交易和服务供给各异级另外QoS保险和安好性。
  总之,一方面,跟着mou略机技艺、传感技艺和嵌入式技艺的繁盛成长,家用电子电器设备将越来越智能化;另一方面,跟着人们糊口程度和质量的提高,智能家居正备受存眷,与此同时,智能网关也将获得更大的成长,并且正在走向老练。
  参考文献
  [1]Home automation[EB/OL].2014:http://en.wikipedia.org/wiki/Home_automation.
  [2]智能家居成长进程[EB/OL].2014:http://www.ehomecn.com/text/zt2/index.html.
  [3]张琦枫.基于三网融合的智能型家庭网关的切磋与兑现[D].燕山大学,2012.
  [4]詹亮.基于ARM技艺的异构网络融合多模网关切磋与设计[D].南京邮电大学,2011.
  [5]jiang凤华.基于IPv6家庭网络智能把握终真个切磋与兑现[D].贵州大学,2007.
  [6]高旭东.物联网(智能家居)中无线异构网络融合网关的设计与应用[D].南京邮电大学,2013.
  [7]于xiao华.异构WSN网络融合模子切磋及网关设计[D].兰zhouli工大学,2012.
  [8] Pal A.,Bhaumik C.,Shukla J.,等. Energy Information Gateway for Home[C]. 2011 Second International Conference on ISMS, 2011:235-240.
  [9]Shaowei Liu,Weimin Lei,Xianmin Pan,等. The communication model based on SIP and ZigBee for intelligent home electricity system[C].2011 International Conference on ICMT, 2011:5594-5597.
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