基于A(yíng)RM的家庭網(wǎng)絡(luò )系統解決方案

0．引言
家庭網(wǎng)絡(luò )化是社會(huì )信息化的重要組成部分。家庭網(wǎng)絡(luò )系統可實(shí)現各種智能家電、安全設備等的連接和管理，向人們提供方便、靈活和高效的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)。目前家庭網(wǎng)絡(luò )系統主要有兩種解決方案：基于PC和基于嵌入式系統[1]。
在以PC作為家庭網(wǎng)絡(luò )核心的解決方案中，PC提供家庭網(wǎng)絡(luò )與Internet之間的連接，并通過(guò)控制外設提供各種服務(wù)。PC的優(yōu)勢是功能強大靈活，擁有眾多軟件支持，軟件升級方便。但是PC并不是專(zhuān)門(mén)為家庭網(wǎng)絡(luò )設計，所以在應用中存在一些局限：功耗較大；成本較高，如果考慮24小時(shí)運行，則對硬盤(pán)、電源、主板等很多部件有更高的要求，成本進(jìn)一步增加；同家庭網(wǎng)絡(luò )的交互與控制行為被限制在鍵盤(pán)、鼠標與顯示器附近的一個(gè)小區域內，移動(dòng)性差，很不方便；實(shí)時(shí)性能不能滿(mǎn)足某些特殊應用的要求。
采用嵌入式家庭網(wǎng)絡(luò )系統解決方案可以很好地解決上面的問(wèn)題。同基于PC的系統相比，嵌入式系統的硬件和軟件都是針對特定應用高效設計的，穩定可靠，可長(cháng)時(shí)間運行；功耗非常低；設備成本和運行成本較低；體積小，可分布性強；可工作于惡劣的環(huán)境中；如果運行專(zhuān)門(mén)的實(shí)時(shí)操作系統，則具有優(yōu)秀的實(shí)時(shí)性能。
本文第1節描述家庭網(wǎng)絡(luò )系統的結構，第2節實(shí)現一種基于ARM和嵌入式Linux的原型系統，包括硬件平臺和軟件平臺的設計。第3節介紹系統的功能和運行機制。第4節給出結論。
1．系統結構
我們的家庭網(wǎng)絡(luò )系統主要包括三方面功能：網(wǎng)絡(luò )通訊、媒體娛樂(lè )和家庭控制[2]。系統由網(wǎng)絡(luò )服務(wù)子系統、娛樂(lè )子系統和控制子系統組成，系統結構如圖1所示。
網(wǎng)絡(luò )服務(wù)子系統包括一個(gè)Web服務(wù)器，若干嵌入式文件服務(wù)器（包括嵌入式多媒體文件服務(wù)器和嵌入式傳感器數據服務(wù)器，分別用來(lái)存儲多媒體文件和傳感器數據）以及網(wǎng)絡(luò )設備接口。它們?yōu)檎麄€(gè)系統提供媒體娛樂(lè )、家庭控制等網(wǎng)絡(luò )服務(wù)以及設備間多樣化的網(wǎng)絡(luò )通訊支持。（以下對嵌入式Web服務(wù)器和嵌入式文件服務(wù)器簡(jiǎn)稱(chēng)為Web服務(wù)器和文件服務(wù)器。）娛樂(lè )子系統是一個(gè)便攜式多媒體終端，（今后可以加入其它的智能娛樂(lè )設備）它是用戶(hù)和整個(gè)系統之間的交互界面，用戶(hù)通過(guò)它享受系統提供的多媒體娛樂(lè )服務(wù)，遠程監控控制子系統。（以下對便攜式多媒體終端簡(jiǎn)稱(chēng)為終端。）控制子系統由數據采集與控制板、數字/模擬傳感器、數字/模擬控制器等組成。它可以采集智能家電、安全設備的數據并存儲在板上的Flash和/或上傳到傳感器數據服務(wù)器中，并對它們進(jìn)行直接的控制。

圖1家庭網(wǎng)絡(luò )系統的結構