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智能家居系统网关设计
摘要：过去，在对家庭网关设计过程中，以 PC 方案为基点，运行成本相对较高，
且对计算机设备状态提出明确要求，故此为有效规避上述缺陷，本次研究设计了
一类以 ARM 处理器为基础的 S3C44B0 与 uCOS 的无线家庭网关的软硬件系统。
关键词：智能家居系统；网关；设计措施；实现方法
智能家居系统作为一类形式多样的网络系统，其构建目的是对现代化家庭生
活需求的迎合，可以被视为现代 3G 技术和传统家居系统相整合的产物，将是家
居信息化后续几年的发展趋向。智能家居网络主要由智能家居网关、外部网、安
防设备等构成。当下以 PC 方案为基点的家庭网关设计成本高、并规定计算机长
时间处于启动可通行状态，故此难以有效迎合普通用户的主观需求。而科学设计
嵌入式智能家居系统网关，能够借用浏览网页以及进行有关操作的方式，实现对
家电的远程操控。
1 网关需求分析
网关系统的功能主要是在现场以及远程终端设备商体现出来，对家庭各个传
感器的运行状态进行监控，在其出现异常时第一时间发出报警信号。各传感器把
各自采集的信息，经由射频模块的无线进程传导，发送至网关系统上，采用嵌入
式微处理器对系统运行状态进行操控，借助有线或无线方式把信息传输至远程终
端设备或用户手机上。
2 系统软硬件结构设计
2.1 系统硬件结构
在对智能家居系统网关设计过程中，将 S3C44B0 作为主芯片，以太网卡控制
器应用当下最典型的 RTL8019，借用 SPI 接口的 CC2500 射频芯片，和家庭无线自
行组织网络实现射频通信，网关的作用是由外网 TCPIP 协议至内网自组织网络协
议的互换。系统硬件结构示意图见图 1，在图中，1，2，……n 代表的都是无线节
点。
图 1 系统硬件结构示意图
①CC2500 芯片：CC2500 是为一类运行成本相对较低的单片式 2.4GHz，应用
四线制的 SPI 和 S3 C44 BO 进行信息互动流通，硬件衔接过程极为简洁。CC2500
作用是提供 64 B 的先进先出的 FIFO 硬堆栈，在数据信息发送与接受环节中，
GD00 引脚电平会产生变动，故此将其和 S3C44B0 的外部中断引脚衔接，进而产
生外部中断行为[1]。在系统有传送无线数据信号的需求时，需将传送的数据信息
采用 SPI 口整合至 CC2500 芯片上进而发送至 FIFO 内，与此同时将一个发送指令
通过 SPI 口传递给 CC2500，此时 CC2500 就顺利完成发送无线数据任务。
②以太网卡芯片：本系统在设计过程中采用了 RTL8019AS 10 M ISA 网卡芯片
接入以太网。RTL8019AS 为当下市面上性价比相对较高的一类网卡芯片，和
NE200 能够相互包容，软件