面向物聯(lián)網(wǎng)的3G網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用推廣，感知化、互聯(lián)化、智能化、物聯(lián)化的大趨勢(shì)正在發(fā)生。作為連接感知層末梢網(wǎng)絡(luò)和廣域傳輸網(wǎng)絡(luò)的樞紐，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)提供協(xié)議轉(zhuǎn)換、廣泛接入和廣域傳輸?shù)裙δ?，在物?lián)網(wǎng)應(yīng)用中扮演著非常重要的角色，其實(shí)現(xiàn)方案在一定程度上決定了整個(gè)解決方案的適用場(chǎng)景。一方面，采用串口、以太網(wǎng)或GPRS解決方案的傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)存在著傳輸速率較低、通用性不足等應(yīng)用局限，另一方面，市面上的3G網(wǎng)關(guān)多采用封閉式的系統(tǒng)。
　　 本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一

2、種面向物聯(lián)網(wǎng)的嵌入式3G網(wǎng)關(guān)解決方案，該方案采用USB接口的3G移動(dòng)通信模塊實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)關(guān)的高速3G接入，在提高網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)傳輸速率的同時(shí)，提供了一定通用性，涉及的主要工作如下：首先根據(jù)網(wǎng)關(guān)的功能和性能需求確定方案的設(shè)計(jì)目標(biāo)、系統(tǒng)模型和硬件/軟件選型;為了提高物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的通用性，本設(shè)計(jì)采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，基于ARM9體系結(jié)構(gòu)，采用USB接口3G移動(dòng)通信模塊搭建硬件平臺(tái);然后按照嵌入式Linux的層次化結(jié)構(gòu)，構(gòu)建嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境，由于3

3、G移動(dòng)通信模塊采用USB接口，需要解決嵌入式Linux內(nèi)核下USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊問題，并移植PPP協(xié)議作為3G移動(dòng)通信模塊與上層應(yīng)用程序之間的通信協(xié)議;最后采用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)接入，在網(wǎng)關(guān)側(cè)構(gòu)架C/S結(jié)構(gòu)中的服務(wù)器，并采用多線程技術(shù)實(shí)現(xiàn)多用戶接入功能。根據(jù)系統(tǒng)需求分析中提出的功能和性能要求進(jìn)行調(diào)試與測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明該設(shè)計(jì)方案能夠以較低的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和較高的數(shù)據(jù)傳輸速率實(shí)現(xiàn)3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)接入，具備多用戶接入能力，通用性較好，