1.3本课题研究的主要内容
对于智能家居系统如何组建一个高可靠性、丰富接口及灵活协议支持的网关是整个家居系统实现的关键。根据前文对于本课题相关的国内外发展情况研究，本论文以基于ARM为平台，在嵌入式Linux系统下参照实际产品的需求，设计一个嵌入式智能家居控制网关。
本课题的主要内容：
（1）网关基本框架结构设计    智能家居网关具有多种网络接口以完成多种协议的转换。作为新型的及实用的网关应为嵌入式网关。根据自动化家居系统的特性需求，以Linux系统为平台，实现网关服务器的设计与实现。主要的工作包括：Linux系统的裁剪与移植，嵌入式Web服务器LightTpd的移植与配置， 研究SQLite实现数据库在连接Internet的使用方法和实现步骤。
（2）实现与ZigBee通信协议接口    本文所涉及的网关为整个控制系统的子系统，需要系统内的ZigBee模块进行通讯以实现查询及控制功能，因此需要设计ZigBee通信协议接口。
（3）实现嵌入式智能家居网关    通过以上技术运用的最终实现用户使用电脑或者手机为终端以连入Internet或者局域网实现对于电器设备的远程查询以及控制功能。
2.1.1.1功能需求
本文设计一个嵌入式智能家居网关，用户通过手机，电脑等终端设备通过以太网连接该网关，对于照明、家居设备进行控制与状态查询。智能家居控制网关系统控制与查询的用例图如图2.1与图2.2所示。
为了实现以上描述的需求，本论文所涉及的控制网关应该具有以下功能：
（1）通过以太网连接控制网关并进行身份验证    当用户接入网关进行身份验证同时根据用户的身份信息给予相对应的操作权限。(此为软件工程硕士学位论文)
（2）家居设备的控制与查询    本文重点是实现对于照明设备的控制与查询。家居系统的照明设备的状态信息都将通过ZigBee传输给控制网关，以方便用户查询和了解当前照明设备的运行状况。同时，用户可以通过控制网关将相应的控制命令传送给各个被控制的照明设备。因此系统有两个方向的信息传送。第一是从用户出发，用户通过终端设备将控制指令的信息通过以太网接入控制网关，然后通过ZigBee信号传给指定的被控照明设备。第二是从照明设备的ZigBee模块出发，当前照明设备的运行信息通过ZigBee信号传送控制网关，然后由控制网关的Web服务器进行数据处理将相应的设备运行状态与数据以网页的形式在电脑或者手机上显示。同时用户通过专用的APP程序从手机和电脑终端设备也可以获取照明设备运行状态信息和控制照明设备。（1）用户登陆与注销    为了提高系统的安全性，设置用户登陆功能。只有当合法的登陆后才能进行相关操作。登陆成功后，Web服务器通过一个唯一的字符串记忆改用户，并以改唯一标识作为用户的身份信息。当注销后，即停止访问服务，Web服务器删除掉这个唯一的标识。
（2）用户管理    用户的添加，删除。用户权限的设置。同时还包括用户密码信息的设置。
（3）设备管理    包括照明设备、空调设备、电饭锅设备等家居设备的设置。本文主要针对照明设备，将不涉及其他家居设备的管理。照明设备的管理包括开关、亮度设置和场景设置等功能。
（4）设备配置    包括照明设备、空调设备、电饭锅设备等家居设备的配置。本文主要针对照明设备，将不涉及其他家居设备的配置。照明设备的配置包括，最小和最大亮度的设置、设备开机时上升时间设置。配置还包括工作模式设置，工作模式是指设备工作在以传感器模式或者网关控制模式。控制策略的设置也是配置的一项重要内容。控制策略主要为基于时间表的亮度调节策略。这对于节能有着重要的意义。(此为软件工程硕士学位论文)
（5）信息查询    包括设备信息查询和日志查询。用户可以查询当前系统内设备的工作状态以及网关登陆及相关配置和设置记录。

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