基于IAIDL 的家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)計與實現(xiàn)

4.1 BOA 結(jié)構(gòu)設(shè)計及實現(xiàn)

用戶在遠程監(jiān)控端 (如手機、萬能遙控器)上打開瀏覽器，輸入家庭網(wǎng)關(guān)的外部IP 號，經(jīng)權(quán)限確認后瀏覽器上將出現(xiàn)網(wǎng)關(guān)主頁面，選擇要控制或查詢的家電設(shè)備，或注冊新家電，然后填寫HTML 表單信息并提交進而控制家電、查詢MySQLite 中家電狀態(tài)信息及注冊新用戶。目前，uCLinux 中已包含了BOA 的源代碼，通過在boa.conf 和mime.types 文件中修改網(wǎng)頁存放的路徑以及CGI 程序存放的目錄,實現(xiàn)在uCLinux 中BOA 的WEB 服務(wù)。

2. 4.2 IAIDL 編譯器設(shè)計及實現(xiàn)

IAIDL 編譯器模塊將逐條解讀事先由廠家按IAIDL 語法規(guī)則描述的信息家電的IAIDL 文件，編譯器將IAIDL 文件的關(guān)鍵信息提取出來并做一定的處理后，結(jié)果存儲到MySQLite 的表格里，以后遠程用戶端和設(shè)備之間將根據(jù)設(shè)備號通過網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由數(shù)據(jù)庫完成交互。以甲公司生產(chǎn)的某品牌空調(diào)A 為例，其IAIDL 文件描述如下：

A 空調(diào) is 空調(diào)>

{
enum switch=( 開，關(guān))；
enum state=( 左右掃風(fēng),上下掃風(fēng));
[attribute: ‘ 廠家’]string 甲公司；
[attribute: ‘ 功率’]string 200W;
[function: ‘ 調(diào)溫度’]void SetTemperature(in int temperature[[0,40]]);
[function: ‘ 轉(zhuǎn)換狀態(tài)’]void SetState(in state oo)provided;
[function: ‘ 開關(guān)’]void OnOff(in switch oo)provided;

}

4.3 專家協(xié)作系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)

專家協(xié)作系統(tǒng)將信息家電的協(xié)作信息作為它的知識庫存儲在嵌入式數(shù)據(jù)庫中，并通過自帶的推理機對這些協(xié)作規(guī)則進行推理，用戶如果需要選擇信息家電間智能協(xié)作方式，可以在遠程終端或客戶端通過瀏覽器界面使用該系統(tǒng)，由推理機對協(xié)作規(guī)則匹配、比較得到判斷結(jié)果，將結(jié)果以HTML 頁面形式反饋到用戶端，專家協(xié)作系統(tǒng)推理正確后會調(diào)用與協(xié)作相關(guān)的信息家電API 接口來實現(xiàn)信息家電間的智能協(xié)作。下列語句是幾個信息家電協(xié)作的規(guī)則。

If (電視機 on) then DVD on;
If (門打開) (time=17:30), then 燈打開;

4.4 嵌入式數(shù)據(jù)庫MySQLite 設(shè)計及實現(xiàn)

家庭網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)庫MySQLite 中包含有三種類型的數(shù)據(jù)表：用戶信息表、協(xié)作規(guī)則庫表和家電信息表。用戶信息表用于存儲用戶名稱和密碼，以保證家庭網(wǎng)關(guān)的使用安全。協(xié)作規(guī)則庫表用于存儲可以智能協(xié)作的信息家電組信息，以及家電之間協(xié)作的動作及規(guī)則。家電信息表主要存儲家電的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，主要與家電控制程序controller 、查詢程序query 進行交互。下面的代碼主要說明在家庭網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序中是如何將客戶的注冊信息，通過CGI 程序?qū)懭霐?shù)據(jù)庫文件IA_db 中表users 中的。

#include sqlite.h> // 其它頭文件略過2 sqlite *db=sqlite_open(“/home/liwenbo/jx44b0/uClinux_dist/user/mySQLite/IA_db”,0777,errmsg); //打開數(shù)據(jù)庫語句void insert_device_list(char *table_name, int type_id, char *device_name, int device_ip) //用于處理新的信息家電注冊信息，將其插入MySQLite 中

基金資助項目名稱：傳感器網(wǎng)絡(luò)密鑰預(yù)分配方案的組合論研究（編號：10571052） 頒發(fā)部門：國家自然科學(xué)基金委

{ //int i; //i 為最新注冊的信息家電id 號 //i=sqlite_last_insert_rowid(db)+1; printf(“/n table_name: %s type_id: %d device_name: %s ip: %dn”,.

table_name, type_id, device-name, device_ip); qry=sqlite_mprintf(“INSERT INTO users (type_id, device_name, device_ip)” “VALUES(‘%d’,upper(‘%q’),’%q’)”,

type_name, type_id, device_name, device_ip); ret=sqlite_exec(db,qry, NULL, NULL, errmsg); if(ret!=SQLITE_OK)

{
printf(stderr, ”SQL error: %sn”,errmsg);
}
sqlite_close(db);
}

5.結(jié)束語

本實驗通過以上代碼，已經(jīng)基本實現(xiàn)了智能家庭網(wǎng)關(guān)中幾大主要模塊的功能，并已經(jīng)在ARM7 平臺上得到模擬實驗結(jié)果，PC 機能通過瀏覽器發(fā)出家電監(jiān)控請求，網(wǎng)關(guān)通過訪問數(shù)據(jù)庫來獲得家電最新狀態(tài)和屬性信息；新的家電加入網(wǎng)絡(luò)時能通過B/S 方式實現(xiàn)其在數(shù)據(jù)庫中的注冊；專家協(xié)作系統(tǒng)的推理機和數(shù)據(jù)庫中知識庫的使用結(jié)合，用于實現(xiàn)多個信息家電之間的智能協(xié)作。完善之后的系統(tǒng)將是集多種智能管理于一身的智能家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，相信會獲得很好的市場前景。

2. 6．本文作者創(chuàng)新點

本文在傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)的設(shè)計基礎(chǔ)上,加入了適合嵌入式系統(tǒng)的嵌入式數(shù)據(jù)庫(MySQLite); 并創(chuàng)造性地將IAIDL 編譯器移植到家庭網(wǎng)關(guān)上,解決了不同品牌家電加入智能家居網(wǎng)絡(luò)時的異構(gòu)問題;此外,還首次將專家協(xié)作系統(tǒng)作為智能家庭網(wǎng)關(guān)的一個模塊添加進來,實現(xiàn)智能家居中的智能家電協(xié)作功能。