Linux人工智能开发实例 课件 第5--7章 智能家居网关Linux开发案例---AI人脸智能识别Linux开发案例.pptx

第5章智能家居网关Linux开发案例

5.1Linux网关服务框架

智能家居网关Linux开发案例网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在传输层上以实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关的结构也和路由器类似，不同的是互连层。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。物联网网关，成为连接感知网络与传统通信网络的纽带。作为网关设备，物联网网关可以实现感知网络与通信网络，以及不同类型感知网络之间的协议转换．既可以实现广域互联．也可以实现局域互联。此外物联网网关还需要具备设备管理功能，运营商通过物联网网关设备可以管理底层的各感知节点，了解各节点的相关信息，并实现远程控制。相关功能如下1）广泛的接入能力短距离通信的技术标准很多，包括ZigBee、6LowPAN、BLE、Wi-Fi等。各类技术主要针对某一应用展开，之间缺乏兼容性和体系规划。国内、外已经在展开针对物联网网关进行标准化工作，如3GPP、传感器工作组，实现各种通信技术标准的互联互通。5.1.1物联网网关

智能家居网关Linux开发案例2）可管理能力首先要对网关进行管理，如注册管理、权限管理、状态监管等。网关实现子网内的节点的管理，如获取节点的标识、状态、属性、能量等，以及远程实现唤醒、控制、诊断、升级和维护等。由于子网的技术标准不同，协议的复杂性不同，所以网关具有的管理性能力不同。提出基于模块化物联网网关方式来管理不同的感知网络、不同的应用，保证能够使用统一的管理接口技术对末梢网络节点进行统一管理。5.1.1物联网网关物联网网关服务架构

智能家居网关Linux开发案例3）协议转换能力从不同的感知网络到接入网络的协议转换、将下层的标准格式的数据统一封装、保证不同的感知网络的协议能够变成统一的数据和信令；将上层下发的数据包解析成感知层协议可以识别的信令和控制指令。物联网智能网关是一个中央数据转换单元，基于传统嵌入式技术，运行复杂的嵌入式操作系统，实现传感无线网数据与电信网/互联网之间的数据交互。智能网关采用嵌入式高性能ARM处理器，运行Linux操作系统，实现网络的数据M2M交互。5.1.1物联网网关物联网网关服务架构

智能家居网关Linux开发案例一个基本的智云物联项目系统模型如图所示。（1）各种智能设备通过ZigBee（BLE、Wi-Fi、NB-IoT、LoRa和LTE）等无线传感网络联系在一起，其中协调器/汇集器节点作为整个网络的汇集中心；（2）协调器/汇集器与Linux网关进行交互，通过Linux网关上运行的服务程序，将传感网与电信网和移动网进行连接，同时将数据推送给智云中心，也支持数据推送到本地局域网。（3）云平台提供数据的存储服务、数据推送服务、自动控制服务等深度的项目接口，本地服务仅支持数据的推送服务。（4）物联网应用项目通过智云API进行具体应用的开发，能够实现对传感网内节点进行采集、控制、决策等。5.1.2智云物联平台

智能家居网关Linux开发案例为了方便物联网项目的学习和开发，本书根据物联网网络特性开发了一款专门用于数据收发调试的辅助开发和调试工具，工具可以通过无线节点的调试串口获取节点当前配置的网络信息。当协调器连接到xLabTools工具上时可以查看网络信息和该协调器所组建的网络下的节点反馈的信息，并能够通过调试窗口向网络内各节点发送数据；将终端节点或路由节点连接到xLabTools工具上时可以实现对终端节点数据的监测，并能够通过工具向协调器发送指令。5.1.3平台开发调试工具xLabTools调试工具

智能家居网关Linux开发案例ZCloudTools是一款无线传感网综合分析测试工具，提供网络拓扑图、数据包分析、传感器信息采集和控制、传感器历史数据查询等功能。ZCloudTools调试工具界面如左图所示。除了Android端调试工具外，同时还开发了PC端调试工具，PC端调试工具为ZCloudWebTools，该工具可直接在PC的浏览器上运行，功能于ZCloudTools工具类似。ZCloudWebTools工具界面如右图所示。5.1.3平台开发调试工具ZCloudTools协议工具

智能家居网关Linux开发案例5.1.4开发实践：智能网关组网与测试ZigBee网络1.ZigBee网络参数ZigBee作为一种可中继，覆盖范围广泛，接入节点众多的无线网络技术，其所构建的网络势必会有众多的节点，这些节点的识别与定位都是ZigBee网络所要关注的技术重点。ZigBee采用的网络区分与识别方法是设置ZigBee的网络CHANNEL（网络信道号），在相同CHANNEL下通过PANID（网络ID）来区别网络。当一个ZigBee节点将CHANNEL和PANID信息与已有的