《家庭網絡發展研究》畢業論文開題報告范文(2)

4 家庭網關的技術實現家庭網絡接入Internet目前主要通過PC機接入Internet和采用嵌入式產品通過以太網控制器接入Internet兩種方式。前者優點是明顯的，如靈活性、大量現有的可用的軟件環境和高級的用戶接口及軟件工具。但是對于智能家庭網絡來說，網絡的使用者希望能方便快捷地獲得服務，所需熟悉的操作要盡可能地少，并且在任何地方都能對家中設備進行監控;而PC不能隨意移動，對設備的控制就會受到局限。因此，目前在智能家庭網絡中，網關產品的設計主要采用嵌入式系統[5]。嵌入式系統設計原則：

　　1)價格。由于嵌入式設備對價格非常敏感，通常要求價廉質優，故在設計產品時，在滿足功能要求的情況下盡量降低成本。

　　2)環境。在功能要求滿足的同時，要考慮到該產品在惡劣環境下，能否正常工作，比如溫度、電源功耗等等。

　　3)使用。用戶在使用時，操作應盡量簡單。基于此原則，目前國內外嵌入式網關的設計有二種方案：第一種方案，是基于軟件來實現TCP/IP協議棧;第二種是直接利用TCP/IP協議棧芯片。第一種方案在大批量生產時，具有成本低的優點，因為用軟件設計的TCP/IP協議棧，是一次投交多次使用;但開始投次比較大且設計復雜，因為需要實時操作系統的支持，而第二種方案，盡管在大指生產時成本高，因為每個智能設備都要嵌入TCP/IP協議棧芯片;但是在非大批量生產時具有投次比較大，設計簡單、靈活的特點，因為不需要實時操作系統的支持[6]。

　　5 家庭網關面臨的挑戰首先是家庭組網問題。數字家庭中，智能終端接口類型豐富，從有線到無線，從低速到高速;同時，設備物理位置，遍布全屋范圍，屋內布線情況、障礙物等，都可能對組網造成極大影響。其次是QOS能力。由于同時有多種不同類型的業務經過家庭網關，所以對網關的QOS能力提出了很高的要求，包括：如何在復雜的組網模式下，區分不同的業務流;能否做到對不同優先級業務流進行合適的調度。再次是遠程管理能力。家庭網關作為運營商網絡的一部分，必須具備遠程控制、遠程檢測、遠程設置等能力。最后是安全性。作為家庭設備連接寬帶網絡的關口，家庭網關承擔著保護家庭網絡安全的重大責任，因此，網關必須具備防攻擊、防入侵的能力。

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　　具體設計方案如下：

　　1 硬件設計：首先選擇S3C4510B 嵌入式微處理器為系統核心，其次采用RTL8201以太網收發器來實現家庭網關同外部因特網的連接，最后利用藍牙無線收發模塊來實現家庭網關同由家庭網絡之間的連接。

　　2 軟件實現： Linux是一個極具吸引力的開放源碼的操作系統，它具有源碼公開、價格低廉、功能強大及易于移植等優點,提供了實時系統所需的基本功能。而μCL inux是Linux的一個嵌入式版本,也具有上述的優點。在選定了嵌入式網關的硬件平臺后，通過移植嵌入式操作系統uClinux，并在uClinux上開發相應的驅動程序、應用程序和嵌入式Web服務器來開發一個方便、實用的家庭網關。

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