构

为了实现家庭内部网络与外部intemet相连互通，在家庭内网和外部internet之间需要一个家庭网关。该网关是整个家庭无线网络系统的核心部分，它一方面完成家庭无线网络中各种不同通信协议之间的转换和信息共享，并且同外部网络进行数据交换，另一方面还负责对家庭中网络终端进行管理和控制。家庭中的网络终端也通过这个网关与外部网络连通。实现交互和信息共享。同时，该网关还应有防火墙能力，能够避免外界网络对家庭内部网络终端设备的非法访问和攻击。其结构如图1所示。

3.2 wifi技术在家庭无线网络中的实现

在家庭网络中，wifi主要应用在各种信息家电和家庭网关上。我们可以使用个人电脑、手持网络终端或者遥控器与家庭网关进行连接，并通过家庭网关对各种信息家电实施有效的管理和控制。因此，可以采用客户一服务器体系结构。网关充当服务器的角色，控制设备对各种信息家电的控制也通过网关完成。这样有利于实现胖服务器—瘦客户端的结构。 3.2.1家庭网关模块 家庭网关是我们整个网络的核心部件。所有的信息家电以及控制设备都要连接到这个网关上。同时，网关还要与外部intemet互连。那么网关需要实现wifi，并提供如tcp/ip、htip、webserver等高层应用和图形用户界面。完成此功能的协议结构如图2所示。其应用层采用统一设备管理协议( universaldevice control protocol，udcp)，用来进行整个网络中设备的添加、删除、状态查询、参数配置等管理和控制。udpc采用客户一服务器结构，服务器端位各信息家电和控制设备，客户为家庭网关。

家庭网关基于嵌入式linux进行架构。由嵌入式unux系统实现wifi功能，并提供图形用户界面和tcp/ip、http、web-server高层应用。用户可以通过身份鉴别后登录家庭网关，并使用系统提供的图形控制界面对信息家电进行控制和管理。

家庭网关同时支持嵌入式web服务器。当我们合法登录后，就可以使用该服务器提供的web页面对网络中的各种信息家电进行管理和控制。嵌入式的web服务器可选用boa，它是嵌入式lmux下应用最为广泛的http服务器程序，功能全面。并且能够很好的支持cgi技术进行服务器端的扩展。而且boa支持大家广泛熟悉的c语言来实现cci程序。

家庭网关启动后，完成系统的初始化，并加载相关的服务。将接收到的用户的控制或查询命令进行处理，cci程序将命令转换成为udcp报文，通过wifi模块发送给网络中的信息家电或控制设备。同时，家庭网关还通过wifi来接收信息家电的当前状态信息，通过处理后将其反馈给控制设备，以便用户使用。

3.2.2信息家电模块

信息家电上的wifi功能有两种实现模式。一种是信息家电自身带有wifi功能。这是理想的状态。现在已经有很多家用电器比如电视机、dvd等都已经具备了此功能。第二种是对原本不带wifi功能的家用电器进行wifi扩展。可选用rabbit公司的wifi核心模块和其相应的开发包进行相关扩展。由于信息家电的高端功能都由家庭网关来完成，所以可以不用实现wifi的上层协议，只实现对其的控制。

信息家电将自身采集到的各种状态信息传递给其自身的或者是扩展的微控制器，微控制器接收到这些数据后将其转换成udcp报文，并通过wifi模块将其发送给家庭网关。同时，信息家电还通过wifi模块接受来自家庭网关的信息，处理后转换成对家电的控制或查询，并将其随后的状态信息由wifi模块反馈给家庭网关。

4．结束语

现在越来越多的家用电器及电子产品开始支持wifi功能。wifi的普及以及相关软件的发展将会使家用电器完成功能上的飞跃。通过网络将各种家电连接，可实现功能上的重构和资源的再配置。

随着网络的普及和推广，将家庭中的各种带有网络功能的家用电器通过无线技术连接成局域网络，并与外部internet相连，构成智能化、多功能的现代家居智能系统将会成为新的流行趋势。

参考文献：

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