具有實(shí)時(shí)特性的WebSocket家庭智能網(wǎng)關(guān)技術(shù)研究.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)與智能家居技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，智慧家居是今后家居領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)，智能家居系統(tǒng)正朝著網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智慧化方向發(fā)展。影響智能家居發(fā)展的關(guān)鍵因素是智能網(wǎng)關(guān)。智能家庭網(wǎng)關(guān)具備智能家居控制樞紐功能。目前，市場(chǎng)上家庭智能網(wǎng)關(guān)大多使用HTTP連接，其實(shí)時(shí)性不足，為此，在研究現(xiàn)有網(wǎng)關(guān)常用輪詢和Comet實(shí)時(shí)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出一種基于WAMP環(huán)境，直接支持Web，具有良好實(shí)時(shí)性能的WebSocket家庭智能網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)方法。

2、　　基于WAMP環(huán)境，在Arduino Yun平臺(tái)上設(shè)計(jì)一種基于WebSocket協(xié)議的家庭智能網(wǎng)關(guān)控制系統(tǒng)架構(gòu)方案。其中，網(wǎng)關(guān)硬件設(shè)計(jì)部分基于Arduino Yun開發(fā)板實(shí)現(xiàn)，利用Arduino Yun平臺(tái)開放的硬件接口，與外圍傳感電路、家居設(shè)備及控制電路相連，構(gòu)建智能家居系統(tǒng)。在同一家庭環(huán)境下，對(duì)家居智能設(shè)備終端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制和傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和監(jiān)測(cè)?；赪AMP協(xié)議中的RPC和PUB/SUB消息傳遞模式，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器和家居

3、設(shè)備之間的消息傳遞，并完成家庭智能網(wǎng)關(guān)對(duì)消息傳遞的需求性分析。通過WebSocket的全雙工實(shí)時(shí)通信完成對(duì)智能家居設(shè)備實(shí)時(shí)有效控制和管理，為終端用戶提供運(yùn)行在具有Web瀏覽器移動(dòng)設(shè)備的用戶界面和手機(jī)APP界面，并可經(jīng)由自定義協(xié)議轉(zhuǎn)換控制智能設(shè)備。
　　提出一種適用于家庭智能網(wǎng)關(guān)的消息傳遞格式，即JavaScript Object Notation（簡(jiǎn)稱JSON）消息傳遞格式，具有簡(jiǎn)單、快速、有效地解析數(shù)據(jù)并進(jìn)行邏輯處理的特點(diǎn)，提升

4、網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)性?；贑rossbar Router云端和4G LTE手機(jī)網(wǎng)絡(luò)等幾種網(wǎng)絡(luò)測(cè)試環(huán)境，完成了對(duì)數(shù)據(jù)出口分別為100M/1000M，時(shí)間點(diǎn)為17:00和21:00兩個(gè)時(shí)段的收發(fā)實(shí)時(shí)性能測(cè)試。結(jié)果表明：基于WebSocket家庭智能網(wǎng)關(guān)具有較好的實(shí)時(shí)性能。同時(shí)，還設(shè)計(jì)了智能家居網(wǎng)關(guān)可視化操作控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了在同一界面中對(duì)多個(gè)終端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制和在不同界面中對(duì)同一設(shè)備的統(tǒng)一控制等功能，較為直觀地得到在不同測(cè)試條件下家庭智能網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)