基于OSGi的家庭网关的研究和应用

发布时间：2021-11-26 22:54

　　近年来，家庭信息化不断地发展，不同厂商制造出的各种各样的智能家电和其他的家用智能设备，它们使用不同的平台和不同协议进行通信。这就造成了家庭智能设备的统一管理的困难，同时造成了软件的复用性差。通过工程化的思想，对家庭网络系统整体进行分析，提出了能够适应多供应商，多平台，多协议，能够实现内外通信的家庭网关的软硬件模型。首先介绍面向服务的架构OSGi，OSGi是系统中的核心技术，它解决了多平台、多供应商的问题。通过分析家庭网络的业务，将家庭网络分为四个子系统，并提出了各个子系统的功能以及相互关系。随后，介绍了家庭网络最基础的通信系统，包括外部接入网络、内部组网协议以及UPnP协议，为了解决家庭网关对内部多协议网络的支持，提出了用UPnP支持异构网络的架构。还展示家庭网关的硬件框图和软件层次架构，给出各个软件层次的解决方案。最后，介绍了使用Felix框架集成了家庭设备管理系统的原型并部署运行的实验，验证了家庭设备管理系统的可行性以及系统相关特性。设计的基于OSGi的家庭网关可以为不同设备制造商、软件供应商提供统一的软件平台，提高了软件的复用性，并且可以支持多协议和多平台，使用不同操作系统的设备... 

【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 各国的成果以及标准化工作
    1.2 研究意义
    1.3 论文研究内容以及论文结构
第2章 面向服务架构和 OSGi 原理
    2.1 面向服务的架构
        2.1.1 面向服务架构简介
        2.1.2 面向服务设计原则
    2.2 OSGi 的原理
        2.2.1 OSGi 规范简介
        2.2.2 OSGi 框架及其结构
        2.2.3 Bundle 的生命周期
    2.3 本章小结
第3章 家庭网络的分析
    3.1 家庭网络系统业务
        3.1.1 家电制造商提供的业务
        3.1.2 小区物业提供的业务
        3.1.3 公共网络运营者提供的业务
    3.2 家庭网络的系统构成
        3.2.1 家庭通信系统
        3.2.2 家庭设备管理系统
        3.2.3 家庭安全管理系统
        3.2.4 家庭服务系统
    3.3 家庭网络的特点
    3.4 本章小结
第4章 家庭网络的通信系统
    4.1 外部网络接入
        4.1.1 移动通信网络接入
        4.1.2 因特网接入方式
    4.2 内部网络
        4.2.2 有线网络协议
        4.2.3 无线网络协议
    4.3 UPnP 协议
        4.3.1 UPnP 的组件
        4.3.2 UPnP 的组成协议
        4.3.3 UPnP 运行流程
        4.3.4 UPnP 协议加入对非 IP 协议的支持
        4.3.5 OSGi 的 UPnP 服务规范原理
    4.4 本章小结
第5章 基于 OSGi 家庭网关的模型设计
    5.1 家庭网关的硬件框图
    5.2 SBC6300x 硬件平台
    5.3 家庭网关软件架构
        5.3.1 操作系统层
        5.3.2 Java 虚拟机中间件
        5.3.3 OSGi 框架 Apach Felix
    5.4 Felix 框架下基于 UPnP 的家庭设备管理系统
    5.5 本章小结
第6章 系统实验以及评价
    6.1 实验介绍
    6.2 控制点和 UPnP 设备环境的搭建
        6.2.1 控制点运行环境搭建
        6.2.2 UPnP 设备运行环境搭建
    6.3 嵌入式环境中的基于 Felix UPnP 蜂鸣器设备的开发
        6.3.1 基于 Linux 的蜂鸣器设备驱动程序的开发
        6.3.2 蜂鸣器设备适配层实现
        6.3.3 Felix 中基于 UPnP 的蜂鸣器设备 Bundle 的开发
    6.4 系统的部署以及运行分析
        6.4.1 设备发现
        6.4.2 设备描述与设备事件
        6.4.3 设备控制
        6.4.4 设备展示
    6.5 系统评价
    6.6 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]WiFi技术及其应用与发展[J]. 李晓阳.  信息技术. 2012(02)
[2]家庭网络互联技术与数字家庭组建方案探讨[J]. 赵玉民.  电视技术. 2011(S1)
[3]智能家居系统中家庭网关的研究[J]. 张玲,胡登基,徐永晋.  仪表技术. 2011(03)
[4]浅谈智能家居系统的功能及发展前景[J]. 夏勤艳,马立磊.  民营科技. 2010(02)
[5]基于OSGi家庭网关的UPnP设备远程控制设计与实现[J]. 陈丽欣.  计算机与现代化. 2009(10)
[6]ISDN基本速率接口分析和应用[J]. 于振江,闫震,陈娟.  电力系统通信. 2009(08)
[7]基于HBS协议的智能家庭控制网络设计[J]. 马艳峥,王盟,徐晓辉,宋涛,王治学.  现代电子技术. 2009(13)
[8]SOA综述[J]. 凌晓东.  计算机应用与软件. 2007(10)
[9]万兆以太网LAN与WAN技术的研究[J]. 夏惠龙.  微计算机信息. 2006(21)
[10]国内外家庭网络技术标准化现状[J]. 何宝宏,孙明俊.  电信科学. 2005(02)

硕士论文
[1]智能家居家庭网关平台的研究与设计[D]. 祝紫琴.浙江工业大学 2012
[2]基于OSGi的多服务家庭网关研究与设计[D]. 谷伟.南京邮电大学 2011
[3]基于ZigBee的无线传感器网络在智能家居系统中的应用[D]. 杨利亚.浙江工业大学 2010
[4]基于OSGi的家庭网关远程管理系统的研究与实现[D]. 丁敬文.华中科技大学 2009
[5]Cable Modem宽带接入系统的研究与开发[D]. 张元国.山东科技大学 2006
[6]蓝牙耳机剖面协议的研究及其实现[D]. 付贤辉.天津大学 2005
[7]VDSL系统的设计与实现[D]. 田孝武.天津大学 2004



本文编号：3521078