面向智能家居的嵌入式传感网网关的研究与设计
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4 家庭网关软件设计
4．1 构建网关嵌入式Linux操作系统
网关系统硬件平台与功能应用之间，需要专门的负责管理存储器分配，中断处理以及任务调度等功能的软件模块，这就是嵌入式操作系统。嵌入式操作系统是用来支持嵌入式应用的系统的软件，包括硬件相关的底层驱动，系统内核，通信协议，图形用户界面等。
本文的网关系统是面向WSN和Internet，GSM互联的通信应用，主要完成异构网络之间的通信和控制，因此需要选择实时的操作系统。在众多的嵌入式实时操作系统中，从开发成本，软件支持和代码开放的角度考虑，本文将采用Linux操作系统作为网关的系统的操作系统。
4．2 建立交叉编译环境
交叉编译就是在一个平台上生成另一个平台上可以执行的代码。这里的平台包括体系结构和操作系统。同一体系结构上可以运行不同操作系统。同样，同一个操作系统也可以在不同的体系结构上运行。
本文是在装有Ubuntu 9．10(基于X86架构的Linux操作系统)的PC机上为网关系统建立了基于ARM9的交叉编译环境。建立之后，就可以在PC机上对将在网关系统上运行的应用程序进行编译，从而生成可以在网关系统上运行的可执行代码，最后下到网关系统上。这也就是目前嵌入式程序开发的宿主机／目标机(HOST／TARGET)模式。
Linux交叉编译环境的内容，主要分为4个部分：GCC编译器(C语言编译器)，二进制工具包(Binutils)，标准C库(Glibc)和Linux内核头文件。Glibc和GCC都有很多版本，需要根据实际需要选择合适的版本。
4．3 网关应用程序设计
本次网关系统的应用软件架构图4所示。其主要功能是依据传感器配置文件，分类解析WSN中的数据，为用户提供Socket数据服务和XML-RPC远程调用服务。其工作流程是：网关程序启动以后，从XML文件夹中解析所有的传感器配置文件；监听串口数据，利用传感器配置文件解析数据生成XML数据流；创建Socket服务器，等待客户端数据请求，提供XML格式的Socket服务；创建XML-Socket远程调用服务器，完成用户的XML请求。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/150878.htm
程序设计思路如图5所示：网关程序启动，完成参数初始化，解析XML文件夹下的所有传感器配置文件，创建3个类的实例。4个任务队列。Serialcomm类创建两条线程用读串口和写串口，这样可以保证数据的实时性。基于同样的道理，XMLParser类和XMLComm类也是双线程并行工作。这样就组成了从WSN和Internet的上行通道(图5中的虚线表示)，以及Internet到WSN的下行通道(图5中的粗线表示)。
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