嵌入式家电品牌

本文格式为Word版，下载可任意编辑——嵌入式家电品牌首先介绍新一代智能家电的进展前景，并介绍基于无线WIFI的嵌入式Web服务器技术。重点阐述其嵌入式服务器软硬件片面的设计思想。系统由终端设备、无线传输网络和嵌入式WEB服务器组成。整个系统设备采STM32F103ZET6微处理器、无线网卡、蓝牙、蓝牙操纵灯，温度传感器、FREERTOS和嵌入式Web服务器。用户通过欣赏器便可查看Web服务器上的智能设备参数，并可根据需求向服务器发送对现场设备的操纵信号。

WIFI；嵌入式Web服务器；智能家电；温度传感器；http；蓝牙

1.基于嵌入式WEB技术的智能家电监控系统概述

随着物质条件改善，人们不断追求高品质的生活方式，对家居自动化的要求也日益提高，传统有线智能家居已逐步不能适应新形势下的需求。安装简朴、自动组网、调试急速等是未来智能家居进展的必备特点，WLAN作为新一代无线智能家居符合现代生活快节奏、高效率的根本需求。基于智能家电无线传输和操纵的需求，嵌入式远程采集和操纵设备，以逐步应用到新一代智能家电设备中。结合不断进展的随着物联网和云技术，智能家电将给人们的生活带来便当快捷的服务体验，具有关阔的进展空间和市场前景[1]。

以网络为根基的智能家电监控系统是新一代智能家电系统进展的主流，而随着计算机网络技术和物联网技术的进步，基于嵌入式WEB的网络智能家电系统逐步得到了人们的广泛关注[2]，其主要原理是：智能家电系统采用嵌入式实时操作系统，内置嵌入式WEB服务器，将采集到的家电信息，传送到内置的WEB服务器。用户可以直接通过欣赏器查看WEB服务器上的家电状态信息，授权用户还可以根据需求对家电设置操纵信息。本文所述的智能家电监控系统的原理图如图1所示。

图1嵌入智能家电监控系统

嵌入式WEB服务器是整个监控系统的核心，有硬件和软件两个片面，细致布局将在下文分别介绍。

2.嵌入式智能家电监控系统的硬件布局

嵌入式智能家电监控系统的硬件布局如图2所示。其主要由CPU芯片、Flash芯片、SDRAM内存、EEROM（M24C02）、无线WIFI和带蓝牙操纵的灯具组成。其中CPU采用意法半导体公司的STM32F103ZET6，STM32系芯片采用列基于专为要求高性能、低本金、低功耗的嵌入式应用特意设计的ARMCortex-M3内核。蓝牙CSR的CSR8811无线芯片，WIFI采用CSR6030无线芯片。

其中蓝牙设备之间采用蓝牙协议举行无线通信；CSR6030与无线AP相连接入以太网，CSR6030与CPU采用CSPI协议于SDIO接口通信；EERPOM和温度传感器使用IIC总线通信，空调模块与主嵌入式CPU模块采用UART通信。其中存储管理模块的主要功能分两片面，第一是将用户设置的举行权限操纵参数写入EEROM，便当用户管理。其次记录用户设置的设备参数，便当设备操纵。

图2嵌入式智能家电监控系统的硬件布局

3.嵌入式智能家电监控系统的软件

嵌入式智能家电监控系统的软件设计与实现是本系统实现的重点，分为嵌入式操作系统与应用软件两大片面。

3.1嵌入式操作系统

嵌入式操作系统是支持嵌入式系统应用的操作系统软件，是在系统实时性、硬件相关性、软件固态化等方面有着突出特点的专用操作系统。本系统采用嵌入式FreeRTOS操作系统。FreeRTOS是一个迷你操作系统内核的小型嵌入式系统。作为一个轻量级的操作系统，功能包括：任务管理、时间管理、信号量、消息队列、内存管理、记录功能等，可根本得志较小系统的需要[3]。FreeRTOS操作系统是完全免费的、具有源码公开、可移植、可裁减、调度策略生动的操作系统，便当地移植和裁剪适用于智能家电领域。

3.2智能家电系统软件设计实现

图3嵌入式WEB服务器的软件整体架构

嵌入式智能家电监控系统的嵌入式WEB服务器的软件整体架构如图3所示。其主要由BSP驱动层、HAL硬件接口抽象层、WIFI协议栈、蓝牙协议栈、和应用程序组成。其中应用片面嵌入式WEB是本文的应用的重点。蓝牙主要用于传输和操纵蓝牙等的状态，并与主CPU模块上的蓝牙通信。应用程序片面，实现主CPU模块上的WIFI模块接收到的用户操纵命令或信息转发给蓝牙模块或本地应用模块，同时调用WIFI、TCP/IP的接口将蓝牙采集到的数据和本地采集的数据打包传输给客户端。本文概括实例微蓝牙采集和操纵灯的状态；本地应用模块为空调参数采集操纵模块和温度传感器。

3.2.1嵌入式web服务器的设计

嵌入式Web服务器运行的目标系统大多是各类专用设备，内存资源和存储器资源分外有限，它通常作为一种监控、管理手段去操纵和配置各种电子设备，实现设备的智能化和信息化。

嵌入式Web服务器的研究和应用意义是重大的。它为我们管理、操纵和监测各种各样设备供给了一个很好的途径。可以应用与资源的资源有限的嵌入式系统，为其供给用户界面，并通过Internet连接到广域网，使远程访问成为现实。

嵌入式Web服务器有httpd、Boa和thttpd等，其中httpd最小，代码量小，功能简朴，但不支持CGI[4]；智能家电操纵系统采用开源的CGI源码，并做相应的裁剪。与系统的TCP/IP的接口结合，实现HTTPSERVER功能，实现嵌入式WEB功能，其布局图5所示。

裁剪的CGI处理程序主要实现的接口的功能，打包属于应用数据的动态WEB页面数据，并调用TCP/IP的接口发送；对接收到的http协议数据举行解析，并调用对应的模块接口，完成数据的存储，操纵等功能。

图4嵌入式WEB服务器的wifi软件布局图

图5嵌入式WEB服务器应用框图

3.2.2嵌入式web服务器的实现

本系统在监控端使用欣赏器对家电举行远程监控，欣赏器的运行不受平台限制，与嵌入式WEB服务器所运行的分开，欣赏远程监控时不需要特意开发第三方软件，可跨平台使用。使用本系统在监控端web的界面实例如图6所示。

图6监控端欣赏视频界面

4.终止语

本文介绍了一个基于嵌入式WEB技术的智能家电系统的设计与实现，本系统的主要特点在于：服务器的设计基于嵌入式WEB技术；支持动态IP，可以直接连入以太网，能为智能家电的进展供给强有力的技术支持。相信随着无联网和云技术的不断进展，基于嵌入式WEB在智能家电系统必将有良好的进展前景。

[1]市场细分化促智能家居行业成熟[D].