信息家电网络系统的研究(毕业设计47页、20782字+图+程序)
摘要：信息家电即网络（信息）家电，是一种能以互动方式与Internet连接，将计算机技术、现代通信技术融入传统的家用电器之中，使之智能化并具有网络终端的功能，可以主动发布、获取和处理相关信息的新型家用电器产品。
本文介绍了信息家电及家庭网络的概念和目前国内外的发展现状，阐述了发展家庭网络的必要性，研究了以家庭网关为核心构建无线家庭局域网的方法。通过利用通用分组无线业务（GPRS）技术，依托中国移动公司的GPRS移动通信网络，提出了一种基于GPRS模块的信息家电控制信息无线传输系统的设计方案。控制中心服务器是整个传输系统的Internet部分。用户可以通过控制中心服务器获得家中的各个信息家电的运行状态或者远程控制家中的信息家电。
本文的研究重点主要放在家庭网关部分。具体内容是将 GPRS无线接入技术与嵌入式家庭网关技术相结合，选择嵌入式开发板、GPRS模块和蓝牙模块搭建家庭网关的硬件平台，基于嵌入式Linux软件平台开发GPRS模块驱动程序和应用软件，实现家庭网关的无线 Internet接入和传输信息家电的控制信息的功能。

关键词：信息家电；GPRS；家庭网关；蓝牙技术；嵌入式Linux操作系统

The Study of Information Appliance Network System

Abstract：Information Appliance, a network appliance, which is a new domestic appliance product. It can link up with internet in an interactive way, it is syncretized with traditional domestic appliance, computer technology and modern communication technology, it is intellectualized and has network terminal function, and it can release, receive and handle relevant information on own initiative.
In this paper, the concept of IA, Home network and their current development in the world are introduced in this paper. The necessity of developing home network is described. The method of building wireless family local network by the key device home gateway is studied. Using GPRS (General Packet Radio Service) technology and relying on GPRS network of China Mobile, a scheme of IA control information wireless transmission system based on GPRS is produced in the paper. The control center server is an Internet part in entire transmission system. The user can obtain the running state of IA or control IA remotely by the control center server.
Research emphasis in the paper focuses on home gateway. GPRS wireless access technique and embedded home gateway technique are combined. Home gateway hardware platform is constructed by embedded development kit, GPRS module and Bluetooth module. The driver program and application software of GPRS module is developed using embedded Linux operating system. Finally the function of wireless Internet access and IA control signal transmission are accomplished.

Keywords:  Information Appliance, GPRS, Home gateway, Bluetooth technology, Embedded Linux operating system

目    录

第1章   绪  论 1
1.1 信息家电概述 1
1.1.1 信息家电的概念 1
1.1.2 信息家电的研究发展现状与特点 1
1.1.3 家庭网络系统 2
1.2 信息家电设计研究中的技术要点 4
1.2.1 家庭网络设备的组网方案选择 4
1.2.2 家庭网关的设计研究 5
1.2.3 家庭网与互联网的互联技术选择 5
1.3 本章小结 6
第2章 基于GPRS的信息家电系统的设计 7
2.1信息家电网络系统的设计 7
2.1.1 系统的组成结构及原理 7
2.1.2 系统及其各组件的主要功能 8
2.2 家庭局域网络的设计方案 9
2.2.1 蓝牙技术 9
2.2.2 无线家庭局域网的设计原理 10
2.3 基于GPRS网络的无线传输系统的设计 10
2.3.1 设计背景 10
2.3.2无线传输系统的设计方案 11
2.4 本章小结 12
第3章  嵌入式家庭网关的设计研究 13
3.1 家庭网关总体设计 13
3.1.1 智能家庭网关的设计要求 13
3.1.2 家庭网关的设计 13
3.2 系统开发平台的选择 15
3.2.1 家庭网关平台的选择 15
3.2.2 操作系统的选择 16
3.2.3 编程语言的选择 17
3.3 本章小结 17
第4章  通信协议与软件实现 19
4.1 信息家电网络控制信息的通信协议 19
4.1.1 TCP/IP协议 19
4.1.2 TCP SOCKET通信 20
4.1.3 信息家电控制协议 20
4.2 SOCKET编程 21
4.3 系统软件设计 26
4.3.1 GPRS模块驱动程序的设计 26
4.3.2信息家电远程控制软件设计 28
4.4 本章小结 31
结  论 33
致  谢 34
参考文献 35
附    录  信息家电远程控制软件部分代码 36

第1章   绪  论

随着经济的迅速发展，人民生活水平的不断提高，人们对生活质量的要求也相应增高，进而使信息家电应运而生，人们以前对信息家电的梦想逐步变为现实。如今，信息化智能化的浪潮在席卷着世界的每个角落。人们在家中就可以对多种设备资源和信息资源进行共享，使我们的生活更加的舒适方便。
1.1 信息家电概述
信息家电（Information Appliances）是近年来提出的一个新概念，其含义是将计算机数字化技术、现代通信技术融入传统的家用电器之中，使之智能化并具有网络信息终端的功能，可以主动的发布、获取和处理相关信息，从而使传统家庭信息化与现代信息社会“信息高速公路”通信网络紧密相连，为数字处理和网络技术更广泛的深入家庭生活而设计的新型家用电器产品。信息家电也是一种嵌入式系统，但它与一般嵌入式系统的传统家电主要区别就在于，信息家电能够与网络交换信息，并具有智能信息处理的功能。因此，可以说信息网络化及智能化是信息家电的灵魂。
1.1.1 信息家电的概念
信息家电（Information Appliances, IA）即网络家电（Internet Appliances）、网络信息家电，是以计算机为平台、集声、光、图像于一体的一种家用电器。从广义上来讲，包括机顶盒、Web游戏机、Web电视、Web电话，还有掌上电脑、手持PC、可穿戴PC等所有能通过网络系统交互信息的消费类电子产品。从技术方式上讲，信息家电是将数字技术和网络技术集成在电冰箱、洗衣机等传统家用电器上，藉此建立起家庭网络化环境。从技术实质上讲，就是从现有的移动通讯设备及个人电脑中剥离出一些常用功能，与数字技术和网络技术紧密结合，将电脑和家电完善地融为一体[1]。
1.1.2 信息家电的研究发展现状与特点
    1、信息家电的发展现状
随着信息技术的发展，家电的网络化将给已趋饱和的家电消费时常带来新的需求。世界上许多计算机、通信、家电行业的著名公司都认识到智能信息家电的巨大市场潜力，纷纷进入这个领域。自1999年3月微软公司推出了以信息家电为核心的“维纳斯计划”以来，引发了一场信息家电研究的热潮。IBM、夏普、微软、NEC等公司都陆续建立了自己的智能信息家电和智能家居公司。
在国内，方正卓越3000系列在家用电脑领域第一次提出了“家用电器智能网络概念”，进而实现了众多家庭电脑用户期待已久的“家电网络智能控制”功能，迈出了中国家电智能网络的第一步。国内一些著名家电制造商，如TCL、联想等也已经开始了对信息家电或网络家电的研究，并且成功开发了不少“概念式”的产品。
但在网络信息家电领域也存在着诸多问题。价格昂贵是限制信息家电推广的最大困难。另外，由于厂家之间日益激烈的市场竞争，技术上的垄断成为网络技术在家电中顺利应用的壁垒。而且，由于目前没有统一的标准出现，大多数网络家往往不愿公开自己的技术机密，网络家电产品的不兼容性也是制约它推广的因素。