基于μC／OS—II的嵌入式电梯物联网网关的设计
基于物联网的嵌入式智能网关的设计
基于物联网的嵌入式智能网关的设计在当今科技飞速发展的时代，物联网（Internet of Things，IoT）正逐渐融入我们生活的方方面面。
从智能家居到工业自动化，从智能交通到医疗保健，物联网的应用场景不断拓展，而嵌入式智能网关作为物联网系统中的关键组件，起着至关重要的作用。
嵌入式智能网关是连接感知层设备与云平台或上层网络的桥梁，它负责收集、处理和传输来自各种传感器和设备的数据。
为了实现高效、稳定和安全的数据传输，嵌入式智能网关的设计需要综合考虑硬件、软件和通信等多个方面。
一、硬件设计在硬件设计方面，嵌入式智能网关需要具备强大的处理能力、丰富的接口资源和可靠的通信模块。
首先，处理器的选择至关重要。
常见的处理器如 ARM 架构的芯片，具有低功耗、高性能的特点，能够满足网关的计算需求。
此外，还需要考虑内存和存储的容量，以确保能够缓存和存储大量的数据。
接口方面，网关应支持多种类型的传感器和设备接口，如 RS232、RS485、SPI、I2C 等，以便与不同类型的设备进行连接。
同时，为了实现与网络的通信，以太网接口、WiFi 模块和蓝牙模块也是必不可少的。
电源管理也是硬件设计中的一个重要环节。
由于物联网设备通常需要长时间运行，因此需要设计高效的电源管理电路，以降低功耗并延长设备的续航时间。
二、软件设计软件是嵌入式智能网关的灵魂，它决定了网关的功能和性能。
在操作系统的选择上，常见的有 Linux、FreeRTOS 等。
Linux 具有丰富的驱动资源和强大的网络功能，适合功能复杂的网关；而 FreeRTOS 则具有体积小、实时性高的特点，适用于资源受限的系统。
在软件架构方面，通常采用分层的设计思想。
底层是硬件驱动层，负责与硬件设备进行交互；中间层是数据处理和协议转换层，负责对收集到的数据进行处理和格式转换；上层是应用层，实现与云平台的通信和用户的交互功能。
数据处理算法也是软件设计的关键之一。
例如，数据滤波算法可以去除噪声，提高数据的准确性；数据压缩算法可以减少数据量，降低传输成本。
基于嵌入式的智能电梯控制系统的设计与实现.
湖南文理学院课程设计报告评阅意见：评阅教师日期目录一，设计题目 (1)二，设计要求 (1)三，设计作用目的 (1)四，所用设备及软件 (1)五，系统总体设计方案及硬件设计方案 (2)5.1电梯控制系统硬件设计方案 (2)5.1.1电梯控制系统基本组成 (2)5.1.2 电梯主控制器硬件设计总体规划 (4)5.2 电机驱动模块 (5)5.3显示模块 (6)5.4开关控制模块 (7)5.5报警模块 (8)六，系统软件设计 (8)6.1 电梯主控制器软件流程设计 (8)6.2 电梯工作的锁梯模式 (10)七，设计中的问题及解决方法 (13)八，嵌入式系统学习心得 (14)九，参考文献 (14)十附录A系统硬件总体结构图 (16)十一附录B 程序源代码 (17)基于嵌入式的智能电梯控制系统的设计与实现一，设计题目基于嵌入式的智能电梯控制系统的设计与实现二，设计要求完成一种应用于电梯控制系统中的新型、高效的嵌入式控制系统的软件和硬件设计。
三，设计作用目的随着以嵌入式处理器为核心的智能电梯控制系统的飞速发展和普及，对电梯控制系统的主控制器在功能、实时性、可靠性和软件编程的灵活性提出了更多更高的要求。
考虑到这些情况，有必要在电梯控制系统中引入嵌入式实时操作系统为软件开发平台，可以选用源码公开、成熟的操作系统。
在电梯控制系统中使用嵌入式实时操作系统，可以将应用程序分解成多任务，简化了应用系统软件的设计。
使得电梯控制系统的实时性得到保证，而且良好的多任务设计，有助于提高系统的稳定性与可靠性。
四，所用设备及软件1．采用32位ARM7芯片LPC2378作为电梯主控制器的微控制器；2．目前常用的电梯控制系统中，通常是在存储器ROM中存储了几条固定的电梯速度曲线，电梯运行前，选择一条速度曲线运行。
而本文研制的电梯主控制可以生成多条电梯运行速度曲线，并根据楼层间距生成最佳的速度曲线，提高了电梯的运行效率与舒适感； 3．电梯控制系统的负载转矩补偿采用模糊控制技术，以提高电梯起动时的舒适感。
嵌入式网关设计流程
嵌入式网关设计流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!嵌入式网关设计流程一、需求分析阶段在开始嵌入式网关的设计之前，首先要进行全面深入的需求分析。
基于ARM的嵌入式混合网关的设计
图 4 工程目录结构
整 个 程 序 主 要 完 成 以 下 几 个 部 分 的 任 务 ： 整 个 系 统 μC ／
OS－II 系统首先创建 taskStart 启动的任务， 在该任务中首先调
用 targetInit()初始化整个系统所需 要 的 资 源 ，初 始 化 邮 箱 ，并 创
建 要 求 的 任 务 ，这 些 任 务 中 主 要 是 实 现 CAN 通 信 ，并 建 立 与 上
78
图 3 CAN－bus 接口 个 完 整 的 ，可 移 植 、固 化 、裁 剪 的 占 先 式 实 时 多 任 务 内 核 。 μC ／ OS－II 是用 ANSI 的 C 语言编写的， 包 含 一 小 部 分 汇 编 语 言 代 码，是指可供不同构架的微处理器使用。 这里，我们采用周立功 公 司 提 供 的 基 于 IAR Embedded Workbench 编 译 器 的 μC ／ OS－II 的模板。 改移植模版的结构如图 4 所示。
图 1 数据协议转换的步骤与格式 仍沿用原有开发板。 由于本芯片本身支持以太网接口，以太网通 信 需 要 网 络 变 压 器 ，EasyARM8962 开 发 板 采 用 HR601680 网 络变压器，如图 2 所示。
图 2 以太网接口 芯片本身含有两路 CAN 控制器。 CAN 通信需要转 CPU 的 TTL 电平转换成 CAN 总线的差分电平，开发板采用 CTM8251T 收发器作为电平转化装置，如图 3 所示。 3 网关的软件设计 网管的软件部分设计是采用 μC ／ OS－II 操作系统。 它是一
／ ／ 初始化 CAN 节点
EnableCANInt(pCAN＿Node＿Info);
／ ／ 使能 CAN 中断
CANAcceptFilterSet (pCAN＿Node＿Info, unsigned long ulFrameID,
基于物联网的嵌入式智能网关的设计
过 对 应 硬 件 引脚 配置 来 达 到所 需 目的 。
对于物 联网中串行接 口电路设计 ，一般会
选择Ｒ Ｓ ２ ３ ２ 和 ＲＳ ４ ８ ５ 。 在 进 行 串 口设 计 的时 候 ， 应 用 这 两 种 方 式 ， 一 方 面 可 以起 到 节 能 降耗 的
物 联 网 系统 的功 能和设 计 进行 了 分 析 ， 然 后 介 绍 了 物 联 网 网 关 的 硬 件 设 计 和 软 件 设 计 ， 其 平 台 主 要是嵌入 式系统。
【关键 词 】物 联 网 嵌 入 式 智 能 网 研 究
功能主要是以网络形式来体现 的，并且配合 多 功能传 感器 获取不 同的信息进行感知 。这些传 感器 的接入 形式不 同，从 目前来看 ，主要可分 为有 线和无线两种接入模式 。有线接入 的速度 较 慢 ，不 具 备 无 线 接 入 的 某 些 功 能 ， 因此 ，无 线 网络 的应 用越来越频繁 。目前 ，常见 的移动 设 备 都 具备 无 线 网 络 的 接 入 功 能 ，并 能 够 实 现 快速传送 ，这 样就 可以大大提高无线网络的使 用范 围。随着无线 网络的不断发展，其必定会 成为主要 的接入方式 。 不 同结 构进 行 网络互 通所 采用 的传 感器 不 同 ，对 信 息 的感 知 也会 不 同 ， 为 了实 现 不 同
效 果，另一方面 能够优 化物联网系统 ，实现不 同结 构 网络 的 互 通 。 进 行 串 口设 计 之 后 ，还 要 增加 一些模 块，这样才 能真正实现物联网网关 硬件 的பைடு நூலகம் 能。
３ 物 联 网网 关软 件 的 设 计
在 进行 物联 网 网关软 件 的设 计的 时候 ， 需 要 对 通 信 接 口 的数 据 进 行采 集 和 处 理 ， 因 此 要 对 整 个 框 架 进 行 分 层 。 分层 之 后 ， 对 不 同 的 层 要 进 行 处 理 ，底 层 要 搜 集 数 据 ， 中 间 层 要 处
基于嵌入式系统的物联网网关的设计
通信距离短等缺点同样限制了其通信 范围。网关作为异构 网 络之间的桥梁 ，很好地弥补 了两种 网络的缺点 ，互联 网的引入 可 以弥补 ＺｉｇＢｅｅ通信速 率低，通信距离短的缺 点，ＺｉｇＢｅｅ可 以扩 展 互 联 网 的 用 户 端 。
传 统 网关 大多数 是在两 种 网络 之 间建立 一条双 向的数 据传输 通道 ，所有 ＺｉｇＢｅｅ节点的数据 均发送给 网关 ，由其进 行地址 、协议转换后 再发送给 以太 网；来 自于 以太 网的数据 包 同样 由网关进行 地址 、协议转 换后再发送 给 ＺｉｇＢｅｅ网络， 网关仅 起到 了协 议转换 的作用 ，并不对 数据 内容 进行解析 。 另外，虽然 ｗｅｂ服务 功能 己成 为网络服 务器的基本 功能 ，但 大 多数是 以 ＰＣ为平 台实现 ｗｅｂ服务 ，随着嵌入式 系统的快 速发 展，过去依靠 ＰＣ实现 的功 能正逐步 被嵌入式 处理器所 代替 。在 这样 的发展背景 下，本 文设计 了基于嵌入式 系统 的 物联 网网关 ，通 过在嵌入 式系统上 移植 ｗｅｂ服 务器 ，降低 了
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩＯＴ ｇａｔｅｗａｙ ｉｓ ｔｈｅ ｌｉｎｋ ｔｈａｔ ｃｏｎｎｅｃｔ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｗｉｔｈ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｃｏｍ ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ．Ｔｈｅ ｇａｔｅｗａｙ ｗｉｌｌ
ｐｌａｙ ａｎ ｉｍｐｏｒｔ￣ｍ ｒｏｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｍｉｎｇ ｉｏｔ ｅｒａ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｉｇｎ ａ ｉｏｔ ｇａｔｅｗａｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｓｙｓｔｅｍ，ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｔ ｈｅ ＺｉｇＢｅｅ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｍｍ ｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｉｓ ｓｈｏｒｔ，ｔｈｅ ｒａｔｅ ｉｓ ｌｏｗ，ｃｏｎｖｅ￣ｉｎｇ ｔｈｅ ＺｉｇＢｅｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｉｎｔｏ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ，ＧＰＲＳ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｔｏｃｏｌ，ｒｅａｌｉｚｉｎｇ ｒｅｍ ｏｔｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ ＺｉｇＢｅｅ ｎｏｄｅｓ．Ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ａｄｏｐｔｓ ｔｈｅ ｍ ｏｄｕｌｅ ｄｅｓｉｇｎ ｔｈｉｎｋｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＡＲＭ ９ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ￥３Ｃ２４４０ ｃｈｉｐ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ，Ｔｈｅ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ ｉｓ ｓｅｔ－ ｅｄ ｕｐ ａｒｏｕｎｄ ｚｈｅ ｍａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ．Ｏｎ ｔｈｅ ｓｏｆ ｔｗａｒｅ，ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｌｉｎｕｘ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ，ｓｅｔｔｉｎｇ ｕｐ ｗｅｂ ｓｅｒ－ ｖｅｒ ｉｎ ｔｈ ｅ ｇａｔｅｗａｙ ｎｏｄｅ，ｐｒｏｇｒａｍｍ ｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｔ ｈｅ ｉｏｔ ｇａｔｅｗａｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ａｆｔｅｒ ｔｅｓｔｉｎｇ，ｔｈｅ ｇａｔｅｗａｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｓ ｓｔａｂｌｅ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ，ｒｅａｌｉｚｉｎｇ ｔ ｈｅ ｄａｔａ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｂｅｔｗ ｅｅｎ ｔｈｅ ｗ ｉｒｅｌｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎｄ ｔｈ ｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｃｏｍｍ ｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ．
基于嵌入式智能家庭网关系统的设计及实现的开题报告
基于嵌入式智能家庭网关系统的设计及实现的开题报告一、项目背景及目的随着物联网技术的发展，智能家居市场正变得越来越火热。
传统的家居设备正在逐步被具有智能化、自动化和互联互通特性的设备所取代。
然而，智能家居设备之间存在着不同的标准与通信协议，这导致了设备之间的通信问题，使用户难以搭建起一个完整的智能家居系统。
为了解决这一问题，设计一款嵌入式智能家庭网关系统就显得尤为重要。
本项目旨在开发一款基于嵌入式平台的智能家庭网关系统，通过系统的集成，可实现家庭内各种设备的智能联通，实现智能家居的自动化实现，提高人们对家庭生活的便利性、舒适性、安全性和智能性，提供更好、更便捷的家庭生活方式。
二、项目实施方案本项目的实施方案为：使用嵌入式计算机作为网关的核心，将各种智能家居设备通过网关进行连接，实现设备之间的通信和互联互通。
具体实现方案如下：1. 硬件选型与设计硬件选用嵌入式计算机作为系统的核心平台，采用微处理器和标准主板进行设计和搭建。
同时，结合多种通讯方式和传感器技术，以及适合各种智能家居设备的接口，实现设备的连接和通信。
2. 操作系统选择本系统选择基于Linux的操作系统，为嵌入式设备量身定制的系统，拥有较好的运行性能，可以针对具体的应用需求定制系统内核，并且支持多种文件系统，提供良好的开发环境。
3. 网络通信协议使用Zigbee等短距离无线通信协议和Wi-Fi、以太网等网络通信协议，将各类智能家居设备连接到网关设备，实现设备之间的互联互通和信息交互。
4. 控制算法开发在设计时，对嵌入式设备进行充分优化，对控制算法进行开发，保证系统稳定、高效地实现智能控制和操作。
三、预期成果本项目预期成果：1. 完成嵌入式智能家庭网关系统开发，实现各种智能家居设备的联通与互通。
2. 实现基于云端的智能控制，用户可通过手机APP实现智能生活的控制与管理。
3. 设计基于嵌入式平台的智能家居应用方案，为智能家居设备的设计和应用提供参考。
基于物联网技术的智慧电梯系统设计邵鑫
基于物联网技术的智慧电梯系统设计邵鑫发布时间：2021-10-25T06:42:57.761Z 来源：《现代电信科技》2021年第11期作者：邵鑫[导读] 随着城市化的发展，电梯使用数量增长迅速，同时人们对电梯的安全稳定运行，乘坐舒适感以及智能化要求也越来越高。
（浙江省特种设备科学研究院浙江杭州 310000）摘要：随着城市化的发展，电梯使用数量增长迅速，同时人们对电梯的安全稳定运行，乘坐舒适感以及智能化要求也越来越高。
电梯物联网依托物联网技术、计算机、通讯、大数据处理技术等实现对电梯的科学管理，并提供故障报警、困人报警、安全隐患智能诊断等实用功能，保证电梯安全运行，解决电梯维保和监管的痛点，为智慧电梯的实现提供技术基础。
电梯物联网是一整套电梯信息化管理系统，为整梯制造单位提供全套的电梯物联网解决方案。
整梯制造单位可以借助电梯物联网平台实现电梯内部信息互通和信息共享。
一方面可有效获取现场电梯数据，另一方面也能保障电梯核心数据的安全；对于质量技术监督局等政府监管部门，需要统一的平台来进行数据处理和统一的信息处理方式，达到数据有统一的规范的目的。
物联网平台可以提供相应的数据接口，满足各地政府部门要求。
因此，研宄电梯物联网技术尤为重要。
关键词：物联网技术；智慧电梯系统；设计引言伴随着经济的快速发展和城镇化进程的不断深入，我国电梯行业正经历着一个高速发展期，对电梯安全性能和控制系统的要求也越来越高。
生活在城市里，我们每个人每天都至少要乘坐一次电梯。
到2050年，城市居住人口将高达70%，电梯的拥有量和使用量都将迅速增长。
我们每天都在使用电梯，看似很熟悉，但据调查显示，每部电梯平均每年都有2天无法工作，或因故障，或因保养。
而近年来，电梯安全事故频发，仅2016年，就有41人被困电梯而殒命。
电梯安全问题频发，加之维护成本、物业管理成本高，传统的技术和手段已经很难从根本上解决问题，物联网大数据因其具有数据收集全面、传输迅速等特点，成为了解决电梯问题的重要倚仗。
嵌入式网关设计流程
嵌入式网关设计流程英文文档：Title: Design Process of Embedded GatewayThe design process of an embedded gateway involves several key steps to ensure the successful implementation of a network connection between different systems.The embedded gateway serves as a bridge that enables communication and data exchange between disparate networks or devices.Here is an overview of the design process:1.Requirements Analysis:Begin by identifying the specific requirements of the embedded gateway.This involves understanding the needs of the system, the types of data to be transmitted, and the desired performance metrics.Gathering these details is crucial for designing a gateway that meets the intended purpose.2.System Architecture Design:Develop a comprehensive architecture for the embedded gateway.This includes selecting the appropriate hardware platforms, such as microcontrollers or processors, and deciding on the software framework that best suits the requirements.Define the interfaces for connecting to different networks or devices.3.Protocol Selection:Choose the communication protocols that will be used for data exchange.This may include standard protocols like TCP/IP, HTTP, or custom protocols specific to the application.Ensure that the selected protocols are compatible with the systems involved.4.Hardware Design:Design the hardware components of the embedded gateway, including the network interface controllers (NICs), memory, and any necessary input/output interfaces.Consider factors such as power consumption, size, and cost constraints.5.Software Design:Develop the software stack for the embedded gateway, which includes the operating system, device drivers, and application layer code.Implement the necessary protocols and algorithms to handle data conversion, error checking, and security features.6.Integration and Testing:Integrate the hardware and software components of the embedded gateway.Conduct thorough testing to verify that the gateway functions correctly, handles data efficiently, and meets the performance requirements.This may involve unit testing, integration testing, and system testing.7.Deployment and Maintenance:Once the embedded gateway has been successfully tested, deploy itin the intended environment.Monitor its performance and address any issues or updates that may arise during its operation.中文文档：标题：嵌入式网关设计流程嵌入式网关的设计流程包括多个关键步骤，以确保成功实现不同系统之间的网络连接。
基于嵌入式系统的物联网网关设计
基于嵌入式系统的物联网网关设计摘要：物联网可以看作是人类社会发展的必然产物。
它主要依靠全球定位系统等传感设备将世界上的任何物体都连接到它上面，使人与人之间的交流变得更加容易。
随着物联网的不断完善，在国内各个领域取得了突破性的进展，也让人们的生活更加智能化。
在现有的无线传感器网络中，ZigBee凭借其独特的优势在传感器网络中得到了广泛的应用，为人们的生活和工作提供了便利。
关键词；嵌入式系统；物联网网关；一、网关系统的概述物联网主要是由感知层、网络层、应用层三部分组成，其中感知层是利用各种类型的智能终端、射频识别、传感器等信息传感装置自动收集与物品相关的信息；网络层建立的基础是现有的移动通信网、互联网以及相关专网，其功能是处理和传递感知层收集到的各种信息，感知层中存在的远距离数据传输问题得到有效解决；应用层作为发展目的，利用网络层中处理的各种数据为用户提供特定服务。
物联网网关处在感知层和网络层中间，目的是连接传统通信网络和传感网，同时还需要管理、控制传感网中的各节点。
由于当前存在多种类型的通信网络，并且相互之间还存在着较大的差异，因此物联网网关接入能力较强，网关设备能够有效融合多种异构网络。
二、网关硬件设计物联网网关的硬件结构如图1所示，网关采用AC/220V供电，通过电源模块产生DC 5V、DC 3.3V、DC 1.25 V等电压为各个模块供电。
主控模块采用韩国Samsung公司ARM920T内核的S3C2440作为主控芯片，芯片上集成的UART0、UART1分别与ZigBee协调器、GSM模块相连接，GSM模块选用有方公司的M590来实现短信报警功能。
以太网模块选用了DM9000A以太网控制器，每个ZigBee终端节点上搭载了ADC0804芯片作为A/D转换器。
图1物联网网关硬件结构图1.以太网网络接口设计。
网关的以太网接口电路设计，以太网控制器通过16位数据总线挂接到了S3C2440的系统数据总线上，控制器通过一条地址总线ADDR2与以太网控制器的CMD引脚相连接来控制以太网的数据、地址操作，当CMD引脚为高电平时，控制器进行数据读写操作，当CMD引脚为低电平时，控制器进行地址读写操作。
基于嵌入式系统的物联网网关的设计分析
一 、 网关 系统概 述
物职 川 足 …感 、网络 、成 川 部 分细成 ， ｊ川 Ｉ感 址利 川 各种 类， 的 能终 端 、射频 以别 、传感 等 息 感 装 ｔ ｌ动收集 物 ｒ 卡Ｉ１火Ｉ（．ＪｆＦ息 ；网络 让 ● 的 ｇ３ｉｌｌｌ址现 的干多动通 刚 、 联 网 以及卡丌爻 ， 功 能 址 处 ｆ 逊 感 Ｊ 收 剑 的各 种 息 ，感 知 仃 的远 离数 输 Ｍ题 僻刮 仃效解 决 ；心川层 作 为发展 ¨的，利川 Ｉ州络 ｉｌ 处 的符干叶－数 为川 ｒＪ提 供特定服 务 ” ．物联 网网火 处 感 知Ｊ －￣ｆ）２－『ｆ１ ， ｆ１的是连接 传统 通信 络 币¨传感 ｌｌＩ】，川ｉ ｔｔ寸还 钎 、 制 传感 的各 点 ｆ｝１ｒｒ ‘ｊ前存
时待处的 ＿Ｉ１ｆ
候 ，需 根 功 能埘 Ｊ 体 ｊｆｆ个进 ｆ 定 义，Ｊｉ 将 十ＪＩ ’ｊｆ什
处 数』Ｊｌｌ入钊 系统 ｊ，ＩＩ 咒址 州 Ｊ ｆ１｜为 ｉｇ
网络 ｒＩｉ心 ，协ｊＪＩｌＩ＿Ｉ ＺｉｇＢ 竹 数 转 发－Ｉ１ｆ｝｝Ｊ５ｊｌ仃
嘤ｆ１－ＪｌＪ ＺｉｇＢｅｅ 络僻 Ｉｔ ， １卡』Ｊ始化
之 ｉ，就
，ｒ始价道 ¨捕 、能 愉测 、 选择 ＰＡＮ ＩＩ）干Ｉｌｆ． ｆｉ ｆｅ；然』ｔ
功 网络 ，运 行操 作 系统 ，进 成Ｊ Ｊ建 ● ＺｉｇＢｅ 络 运
行之 ，系统 就 会进 入刮 轮转 状 念 “１ＩｌＩ．刈 发送 人
Ｚｉｇ１ｈ 心 川， Ｊ ＿『ｌ，包折 终端 序棚 州
『姒ｊ个 部分 ，这 个心川 的川：发艰删 止Ｚ－Ｓｌａｔ－ｋ Ｉ办议伐所
系统 卡，Ｊ始化馊什 、 络 、仃 务等之Ｊ ，就 动操 ｆ１ 系统
基于ARM和μC／OS-Ⅱ的无线家庭网关设计
嵌入式 操 作 系 统 的 存 在 需 要 有 一 定 量 的动 态
且适 合普通 用户的家庭网关。方案如下 ：
ｌ ｌ
电话语音控 制接 口
红外信 号发射器 红外信号接收器
基 于ＡＲ Ｍ架 构 的 ３ 位微 处 理 器 ２
Ｓ ｍｓ ｎ ａ ｕ ｇ Ｓ Ｃ４ ３ ４ＢＯ Ｘ
一
蓝牙模块 ＩＥｈｒｅ ｔ ｎ模块 ｌ ｅ
Ｒ ０１ ０ Ｊ Ｔ ８ ０ ＯＫ １ ７Ｊ Ｒ Ｌ ２ ｌ ０
文献标志码
Ａ
随 着 信 息 家 电和 通 信 技 术 的 飞 速 发 展 ， 能 智
化 、 通信 的家 电产 品越 来越 多 ， 来越 普 及 ， 么 可 越 那 将其 接入 Ｉｔ ｎ ｔ 行 远 程 控 制 即将 成 为 现 实 ， ｎ ｒｅ 进 ｅ 这 就要 求在家庭 内部 构 建 网络 ， 图 １ 示 。家 庭 网 如 所
维普资讯
第８ 卷
第 １ ０期
２０ ０８年 ５月
科
学
技
术
与
工
程
⑥
Ｖｏ ． ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱＮｏ． ０ １８ １
Ｍａ ０ ｙ ２ ０８
１７ —８９ ２０ ）０ ２０ —３ ６ １１ １ （０ ８ １—７ ２０
Ｓ ｉｎ ｅ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｄ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｃｅ ｃ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｇ ｎ ｅｉ ｇ
容量 为 ２ＭＢ， 系统上 电或复位 后从 此获取 指令并 开
始执行 ， 此 将 Ｆａｈ存 储 器 配 置 到 Ｒ Ｍ／ Ｒ Ｍ／ 因 ｌｓ Ｏ ＳＡ
ＦＬ Ｈ ｎ ０。 ＡＳ Ｂａ ｋ
红外 遥控模 块 ： 室 内家 电 的控 制采 用 传 统 的 对 红外 遥控 方式 ， 种 控 制 方 式 使 用 较 为 普 及 ， 术 这 技 非 常成熟 ， 以在系 统 中添 加 了红 外 发射 模 块 和接 所
基于嵌入式的智能电梯控制系统的设计与实现本科论文
嵌入式系统在智能电梯中的应用研究I目录一、设计目的与作用 (1)二、系统整体方案设计 (1)2.1 电梯控制系统控制策略、方法 (1)2.2 电梯控制系统总体结构设计 (2)2.3 电梯主控制器的功能设计 (2)三、系统硬件设计 (3)3.1 芯片DSP56F8025MFBE (3)3.2 控制器组成框图 (4)3.3 控制器的模块单元功能介绍 (4)3.3.1 整流滤波单元 (5)3.3.2 电机速度及转子位置检测单元 (5)3.3.3 逆变单元 (5)3.3.4 控制电路电源模块 (6)3.3.5 看门狗模块 (7)3.3.6 低电压复位模块 (7)3.3.7 电流检测模块 (8)3.3.8 故障报警模块 (8)3.3.9 编程与仿真接口 (9)四、系统程序设计 (1)4.1 主程序流程 (1)4.2 初始化模块 (1)4.3 中断模块 (2)4.4 开关量输入模块 (3)4.5 故障处理模块 (4)4.6 检修工作模块 (5)4.7 消防状态工作模块 (5)4.8 CAN总线接收的数据处理模块 (6)4.9 系统断电数据保存模块 (7)4.10 软件定时器模块 (8)五、系统性能测试 (9)5.1系统功能仿真测试 (9)结论 (10)I一、设计目的与作用传统的电梯控制系统各楼层与控制器之间采用以PLC为控制核心的点对点的连接方式，每个呼叫器都有一套数据线与主控器相连，当电梯楼层数比较多时，系统就会有大量的数据线需要连接，使得电梯的安装、维护比较麻烦。
特别是不同楼层数的控制系统需要有相应输入输出点数的主控制器相匹配，通用性差，给生产带来许多不便[3]。
以嵌入式微处理器为核心控制器的嵌入式系统作为计算机应用的一个崭新领域，以其简洁、高效等特点越来越多地受到人们的广泛关注。
而且在工业控制系统中已得到了广泛的应用，应用于电梯控制系统，具有很大的优越性。
二、系统整体方案设计2.1 电梯控制系统控制策略、方法随着计算机技术和网络技术的发展，电梯的分布式控制成为了可能。
基于SOC的嵌入式网关设计与实现
基于SOC的嵌入式网关设计与实现随着互联网和物联网的快速发展，越来越多的设备需要连接到网络并进行数据传输。
为此，嵌入式网关作为连接设备和网络的桥梁，越来越被重视。
基于SOC的嵌入式网关设计和实现，成为了当前嵌入式网关领域的一个热门话题。
一、嵌入式网关的基本概念嵌入式网关是一种嵌入式设备，连接设备与网络之间，实现数据的通信。
嵌入式网关通常包括硬件和软件两部分，硬件需要具备较强的性能和稳定性，涉及到硬件设计、电路设计、通信接口的设计等方面；而软件需要包含通信协议、数据加密、安全防护等方面。
二、基于SOC的嵌入式网关设计SOC（System-on-a-Chip）系统是一种完整的芯片系统，将计算机主板上多个芯片集成到一颗单一的芯片上。
SOC的嵌入式网关系统，主要在CPU、内存、硬盘、芯片集成、软件设计等方面，比起传统嵌入式网关具有礼低功耗、体积小、易于集成、成本低等优势。
在基于SOC的嵌入式网关设计中，CPU是关键。
一般选择高效能的处理器，例如：ARM、MIPS等，其集成了大量的资源和接口，可以支持多种通讯协议，比如以太网、Wi-Fi、蓝牙等，同时提供了完整的软件支持。
同时，内存也需要具备高速读写和运算能力，保证系统高效运行。
此外，基于SOC的嵌入式网关设计还应包括电源管理，为系统提供充足的电源支持，以保证系统能够长时间稳定运行。
同时，还需要考虑电路的稳定性和可靠性，提高系统的可靠性和稳定性。
三、基于SOC的嵌入式网关实现在基于SOC的嵌入式网关实现方面，需要实现硬件和软件的紧密结合。
主要包括以下几个方面：1. 硬件设计：包括电路设计、硬件模块设计、PCB设计等方面。
需要对嵌入式网关的功能需求进行分析和理解，结合电路设计经验，合理选择电子元器件，进行电路设计。
并通过PCB设计软件，进行PCB的设计。
2. 软件设计：根据硬件设计的需求，进行软件功能设计、编程实现，包括操作系统移植、驱动程序编写、应用程序开发等方面。
基于uc／os—II和物联网的电梯监控系统的设计研究
基于uc／os—II和物联网的电梯监控系统的设计研究【摘要】针对电梯的安全性能和控制问题，提出了一种基于物联网的电梯实时监测系统的硬件结构和软件流程。
利用物联网技术，实时获取、分析、提交电梯运行状态数据给中心平台，实现电梯与人的实时信息交互，检测到电梯出现问题时，平台自动短信通知相应故障处理人员、监管中心人员，实现实时远程语音安抚、吓阻和视频查看。
经试验，系统运行稳定可靠，报警及时有效。
【关键词】电梯；物联网；实时；远程1.引言随着我国高层建筑的快速发展，对电梯安全性能和控制系统的要求越来越高，其相应的安全监视系统也要求更先进，更可靠，更容易实现与互联网对接，从而实现电梯远程联网和监管的目的。
本文提出的基于物联网的电梯监控系统是为适应我国电梯行业的发展趋势，依托质量技术监督局在特种行业监管的体系，针对近年来国内电梯安全事件频发的情况，利用先进的RFID技术、无线传输技术、传感器技术、运程视频监控技术及先进的软、硬件开发技术等，采集电梯相关运行数据，通过微处理器进行非常态数据分析，经由3G、GPRS、以太网络或RS485等方式进行数据传输，由服务器进行综合处理，实现电梯故障报警、困人救援、日常管理、质量评估、隐患防范、多媒体传输等功能的综合性远程电梯管理平台[1，2]。
同时，随着嵌入式数字信号处理器（DSP）广泛应用于工业控制系统，嵌入式实时操作系统uc/os-II 可以简化应用软件设计，确保系统任务实时性要求，提高系统稳定性与可靠性[3]。
2.系统设计2.1 系统整体架构电梯运行状态、监控等数据通过无线、3G或有线等方式建立的VPDN（虚拟专用拨号网）连接，确保传输数据的安全性，监控中心遇紧急情况可通过语音进行吓阻或安抚，并安排相关人员赶赴现场处理情况。
日常故障平台自动提醒监控中心并发短信通知就近相关工作人员处理。
电梯控制系统中主控制器要完成复杂的逻辑控制、实现数据通讯、数据处理、安全监测及实时响应的功能，根据电梯主控制器的特点，提出了一种新型、高效的控制系统结构DSP+CPLD[4，5]。
基于嵌入式Linux的物联网入网关的研究与设计的开题报告
基于嵌入式Linux的物联网入网关的研究与设计的开题报告一、选题背景及意义随着物联网技术的发展，越来越多的智能设备加入到网络中来，这些设备与互联网相连，共同构成一个庞大的互联网空间。
物联网入网关是物联网系统的主要组成部分，可以实现智能设备与互联网之间的数据交换和通信，对于实现物联网的开发应用具有重要的意义。
现有的物联网入网关的设计多基于传统嵌入式系统，但在性能和功能上存在一定的局限性。
Linux是现今最为普及的开源系统之一，其强大的应用和广泛的社区支持，使得基于Linux的物联网入网关成为可能。
本论文的研究内容基于嵌入式Linux系统，探讨物联网入网关的构建及其相关技术，为实现物联网的应用提供有力的支持。
二、研究内容和主要目标本论文的研究内容主要包括以下方面：1、嵌入式Linux系统的研究与应用2、物联网入网关的架构设计和实现3、物联网协议的应用和研究本论文的主要目标如下：1、掌握嵌入式Linux系统的基本原理、组成结构及应用技术，以及物联网入网关的架构设计2、实现基于嵌入式Linux系统的物联网入网关的功能，并测试其性能3、研究并应用物联网协议，实现物联网入网关与智能设备之间的数据交换和通信三、研究方法和步骤本论文的研究方法和步骤如下：1、文献综述：对于嵌入式Linux系统、物联网入网关和物联网协议等相关技术进行系统的阅读和归纳，为后续的研究提供参考和支持。
2、系统设计：根据物联网入网关的需求，设计具体的系统架构和实现方案。
3、软硬件环境搭建：根据设计方案，搭建物联网入网关的相关硬件环境，并安装嵌入式Linux操作系统及相关软件。
4、功能实现：基于设计方案，实现物联网入网关的相关功能，并进行测试。
5、总结分析：根据实验结果和测试数据，分析物联网入网关的性能和特点，提出优化方案和可行性建议，并对研究成果进行总结和分析。
四、论文组成部分及进度安排本论文的组成部分包括：绪论、文献综述、方法和技术、系统设计与实现、测试分析和总结，并附有相关代码和数据。
基于物联网的嵌入式智能网关的设计 李培森
基于物联网的嵌入式智能网关的设计李培森发表时间：2018-01-09T15:18:18.740Z 来源：《基层建设》2017年第29期作者：李培森[导读] 摘要：物联网网关发挥着连接传统信息网络与感知网络的重要作用，针对目前人们研究的物联网网关功能单一和应用场景固定的不足，本设计提出了一种嵌入式智能网关的实现方案。
西北民族大学电气工程学院 730124摘要：物联网网关发挥着连接传统信息网络与感知网络的重要作用，针对目前人们研究的物联网网关功能单一和应用场景固定的不足，本设计提出了一种嵌入式智能网关的实现方案。
该网关硬件上集成了多种协议的数据收发模块，在软件的控制下能够实现不同类型感知网络的同时接入，可应用于多种场合；另外网关设计了Web网页服务功能，远程终端通过互联网能够查询出感知网络里各节点设备的状态，也可以对这些设备发出控制信令实现远程控制等功能。
此外，设计中就物联网网关的安全问题提出了用户登录和密匙验证的机制，保障物联网网关的安全通信。
关键词：物联网；网关；嵌入式；多协议通信；远程控制；安全通信前言物联网（ IOT）是一种通过感应器、全球定位系统等传感设备，把世界上任何物品联入到互联网中，使人与物，物与物之间能进行无障碍的信息通信，从而实现智能化的控制、查询、定位、配置等功能的网络。
物联网的出现，为现代化的工业生产，农业生产，环境监测，日常住行提供了新的模式，有效降低劳动成本，提高经济效益，方便人们的生活。
物联网网络架构可分为三层，分别是应用层、传输层和感知层。
处于感知层中的感知对象，一般都从属于某个传感网络之中，物理位置上会存在于各个地方。
同时互联网即传输层通信网络与传感网的传输协议并不相同，不同的传感网之间的协议也会有较大的差别，这些差异使传感网的各感知对象不能直接联入互联网，他们需要一个能够屏蔽这些差异的设备，而这正是物联网网关。
物联网的广泛应用也使得物联网网关将会存在于各行各业之中，可将它用于工业生产中作为工业控制网关，用于环境监测中作为环境监测网关，用于房屋居室中作为智能家居网关。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于μC／OS—II的嵌入式电梯物联网网关的设计
为提高对电梯的管理维护水平，提出了一种电梯物联网系统方案。
以ARM 微控制器STM32F103VET6为核心研制了系统的网关，设计并实现了一种运行于该系统的网关管理协议，利用μC/OS-II实时操作系统创建基于该协议的SGMP 任务，采用分层机制实现消息的创建、解析和执行。
实验证明网关具有良好的实时性和稳定性，具有广泛的管理能力。
标签：物联网；网关管理协议；电梯；SGMP
1 概述
随着电梯数量的增多，作为一种直接关系到人们生命安全的特种设备，如何保障电梯的安全运行受到了广泛关注。
在传统被动的电梯管理模式下各种电梯事故时有发生。
国内外各电梯企业大多针对各自品牌，采用总线或者公用电话网络作为远程数据交换的通信依托设计了电梯远程监控系统。
但网络布线复杂，运行成本高、可靠性较差并且数据交换量有限，各种系统之间互不兼容，可管理能力较低。
因而对电梯管理维护技术提出了更高的要求。
文章在充分利用小区内现已搭建完善的局域网系统，结合物联网[1]技术提出一种电梯物联网系统方案。
基于嵌入式技术设计该系统的关键部件——电梯物联网网关。
在网关平台上实现网关管理协议——SGMP（Simplify Gateway Management Protocol）的设计，实现信令交互、数据传输过程，使系统运行稳定，通信可靠，从而提高对电梯的管理维护水平。
2 系统方案
参考物联网典型通信系统架构设计电梯物联网系统模型，如图1所示。
从上至下依次为：应用层、网络层、感知层[2]。
为了阐述内容的准确性，定义电梯感知终端为位于感知层内能感知电梯运行数据，并具备联网和控制能力的有源结点。
构建此系统要求电梯感知终端按照既定的标准输出数据信息以便于统一管理。
位于感知层内的电梯感知终端主要负责通过电梯控制柜全面感知电梯运行数据，并组建完善的电梯群感知终端局域网。
由于各小区处于不同的局域网内，无法与公网进行通信，因此采用电梯物联网网关作为网络接口来满足电梯物联网系统的广域互联。
应用层采用基于SOA（Service-oriented architecture，面向服务架构）模型实现整个电梯物联网系统的业务覆盖，主要通过网管平台以及应用数据库服务器实现应用层事务处理，可供政府监管部门、物联网管理部门、电梯厂家等使用。
3 电梯物联网网关的设计与实现
电梯物联网网关位于感知层与网络层之间，在嵌入式硬件平台上运行SGMP 协议，对SGMP消息进行智能解析和处理，实现了感知层与应用层业务的平稳对接，是电梯物联网系统中的核心单元。
3.1 电梯物联网网关的硬件平台设计
基于嵌入式技术、以太网技术、2G/3G技术，设计了本网关，其硬件结构框图如图2所示。
本网关以ARM内核微控制器STM32F103VET6为核心，通过SPI驱动ENC28J60以太网控制器。
根据电梯运行产生的特征数据量小、运行时间无间断性等特点，采用华为GTM900-C GPRS无线模塊作为与Internet的接入手段，插入移动SIM卡后可获得公网IP[3]，不需要进行NAT穿越即可实现网关与网管平台之间的无线通信。
3.2 电梯物联网网关管理协议的设计
本网关采用的网关管理协议SGMP是在参考中国移动WMMP协议（Wireless Machine to Machine Protocol）基础上结合电梯物联网的具体情况而提出的。
SGMP的要点是实现网关与感知层和应用层间的消息传递以及对具体事务的处理。
SGMP协议建立在UDP协议之上，规定了网关与感知层和应用层间的所有交互命令和消息，并采用消息类型编码标识每个命令。
其协议帧格式如图3所示。
依照对协议的实际处理过程将其分为四层，分别为应用层API，事务控制层、协议适配层、传输适配层[4]。
要求由应用层AP I解码出消息类型代码，并提取出有用数据，提交给事务控制层；传输适配层负责调用UDP发送或接收程序，实现消息的发送或接收。
由于UDP协议采用无连接方式传输，没有确认机制，为保证协议运行的可靠性将协议消息采用“命令-响应”的握手方式执行。
基于该协议的信息交互流程如图4所示。
3.3 电梯物联网网关的软件实现
网关面向上层提供与网管平台的信息交互功能，面向下层管理感知层内各个感知终端。
在STM32F103VET6上稳定运行μC/OS-II操作系统，并移植LWIP 协议栈，建立SGMP任务，SGMP通过Socket套接字绑定感知层一侧的消息接收端口和通过串口接收应用层一侧的消息，解析上传的消息并触发网关管理协议应用层API，利用消息邮箱机制实现SGMP任务与应用层API的数据通信，并通过OSMboxPend（）等待新消息的到来。
4 实验与结论
为了验证网关设计方案的可行性和可靠性，在实验室100Mb/s带宽的局域网
条件下搭建了模拟电梯物联网状态的网络系统，拟将10台PC机作为电梯感知终端进行网关性能测试。
使用科来网络仿真软件[5]分析网络通信情况。
图5为网关上电或复位后网关与感知层、应用层建立可靠连接的通信流程。
经实际测试，文章所设计的电梯物联网网关可以达到100%正确接收或发送UDP数据包，并能够实现基于SGMP协议的网关事务消息的创建、解析和处理，具有较高的实时性和事务处理能力，可应用于小区智能控制系统，具有广泛的应用价值。
参考文献
[1]ITU Internet Reports 2005：The Internet of Things[R]. International Tele-communication Union（ITU）. 2005.
[2]章坚武，颜欢，包建荣.智能家庭网关设计及其物联网应用[J].计算机工程，2011，18（37）：246-251.
[3]练方兴，鲍鸿，龙盛鹏.基于ZigBee的机房环境远程监控系统的研究与实现[J].电子技术应用，2012，38（1）：66-69.
[4]郭翠娟，苗长云，武志刚.基于DSP的WMGCP协议栈的设计与实现[J].电子技术应用，2011，10（37）：117-119.
[5]郑巨明，张和生，等.基于μC/OS-II和LWIP的嵌入式以太网接口设计[J].计算机测量与控制，2009，17（11）：2238-2240.
作者简介：张晨光（1988-），女，博士在读，研究生学历，助教，现工作单位：天津工业大学，研究领域为智能信息处理，计算机图形学，嵌入式技术等。