1 引言：
随着智能家居的普及，家电已经能组成一个小型网络进行集中的管理和控制，同时也将面临着一个如何让管理更便捷的问题。而互联网的发展给我们带来了一个四通八达的网络环境，合理利用这个网络，可以实现远程对家电网络的管理和控制。设计制作一个家电网络的Web访问控制网关的嵌入式系统，使管理者可以通过PC、PDA甚至手机就能够在任何一个可以接入Internet的地点对家中的家电网络进行管理和控制。
近年来由于信息化的迅猛发展，以及顾客对家电产品的期望值越来越高，这促使家电制造厂商全力开发新型的、智能化的家电产品来满足顾客需求，以求获得更大的市场份额；而信息技术、嵌入式技术的飞速发展也为家电自动化和智能化提供了可能。嵌入式系统是现代科学多学科互相融合的以应用技术产品为核心，以计算机技术为基础，以通信技术为载体，以消费类产品为对象，引入各类控制模块，加上接入Internet的网络技术，而适应各种应用环境的项目。
本项目是基于ZLG公司得MiniARM2200N－9000开发板，在此基础上做成一个小型得家电网络控制网关系统。模块以LPC2220为控制核心，在外部扩展高达2M Bytes的程序存储器和128K Bytes SRAM。为了提高模块的可靠性，数据和地址总线全部经过74LVC245驱动，并采用电源监控芯片，并允许动手复位输入。
设计制作一个能接入Intranet/Internet提供Web认证和管理界面并通过Web交互的方式对x10协议的家电网络进行管理和控制的网关系统。
具有如下功能：
（1） 接入x10协议的家电控制网络
（2） 接入Intranet/Internet并提供Web认证和交互式的管理界面
（3） 通过Web交互方式管理电灯组
（4） 通过Web交互方式管理空调机
（5） 通过Web交互方式管理微波炉
（6） 掉电保护
2 工作原理：
本设计拟采用x10协议的家电控制，并通过Intranet/Internet访问系统的Web管理界面，Web管理需要身份认证登陆，通过Web表单提交数据后，根据提交的信息对家电进行控制。
在ARM7的开发板上移植了UC/OS-II操作系统，本项目使用的UC/OS操作系统V2.52版本，并设计制作Web网关用户操作页面，当用户点击网页上的按钮，提交数据后，用户提交数据后，数据经过处理后符合x10协议，传输到外部家电网络控制模块，这个模块主要控制家电网络。
软件完成Web数据和家电控制信息的转换。一要根据家电信息生成实时的监测页面，二要将Web提交的数据进行分析并根据分析的结果对家电进行控制。
本网关系统以以太网为通信媒介，利用嵌入式网关进行家庭内外信息交换；通过浏览器对家庭的各种信息进行实时、有效的管理和调度，为现代家庭生活提供智能服务。
X10是基于在电力线上传输的正弦波在过零点处电气噪声最低，所以选择在正弦波过零点处注入高频脉冲来传送信息，在正弦波的0相位处有120KHZ脉冲群，并且紧随其后的p相位处无脉冲群则表示“1”信号。反之，如果在正弦波的0相位处没有脉冲群而紧随其后的p相位处有脉冲群则表示“0”，如图2-14所示。所以这种信息传输方式每个正弦波只能载一位数据，最快的信息传输率也就是50bps，所以它只适用于要求传输速率很慢或要求传输的数据量很小的情况。在X10技术中最关键的技术还有它的传输协议，协议分为编码和传输格式两部分，其编码包括起始码，字母码，数字码。
嵌入式Web 服务器的主要功能就是要监听系统的状态，并根据客户端的请求提交设备状态或提取控制信息、改变设备状态。整个服务流程包括如下几个重要部分：
侦听：用来监听http 端口的服务请求，并对符合http 协议规范的合法请求建立连接，然后把请求提取出来用于解析。
请求解析：按照http 服务的网络协议标准解析请求的内容，判别所请求的服务类别，然后将解析的结果作为参数交给请求处理模块；
请求处理：根据请求的参数，执行相应的处理程序，负责整个处理流程；
请求回应：将处理结果以双方的通信协议（HTTP 协议）包装，然后返回。
应用前景
嵌入式系统作为一种专用性强的电子产品，在各个领域都有非常广泛的应用，小到家电控制、大到航天通信产业。本次课题选择在嵌入式系统方面的研究，能对今后的发展奠定一定的基础；在嵌入式系统上装载能提供B/S结构应用的Web服务器，使得嵌入式系统产品的管理变得愈发简单，而开发成本也将大幅减少。选用CGI程序使得Web提交的数据能够非常容易得被其他应用程序使用。本网关系统以以太网为通信媒介，利用嵌入式网关进行家庭内外信息交换；通过浏览器对家庭的各种信息进行实时、有效的管理和调度，为现代家庭生活提供智能服务。
参考文献：
[1] 周立功 MiniARM2200嵌入式工程模块开发指南 [M] 广州 周立功单片机发展有限公司 2006年1月18日
[2] 王田苗 嵌入式系统设计与实例开发——基于ARM微处理器与ucos-ii实时操作系统（第二版）[M] 北京 清华大学出版社 2003年10
[3] 周立功 ARM嵌入式系统基础教程[M] 北京 航空航天大学出版社2005年1月
[4] 黄志强 田太徐 邹建华等 嵌入式家庭远程监控系统设计[J].微计算机信息,2005,21卷,3期
[5] http://www.ucos-ii.com
[6]马文华 郭景芹、基于X10电力线载波技术的远程智能家居系统的研究.中国期刊网，2005
[7]王磊.基于ARM7的嵌入式系统在智能家庭网络网关中的应用以及嵌入式ucLinux的研究.中国期刊网, 2002
