【正文】 在此，謹(jǐn)向劉老師表示最衷心的感謝。 研究萬(wàn)能遙控器與家庭網(wǎng)關(guān)間的安全認(rèn)證機(jī)制 。而嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展、各種新的家庭網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型的出現(xiàn)，以及 3C 技術(shù)的進(jìn)一步融合，又為智能家居、信息家電奠定了技術(shù)上的基礎(chǔ)，使它們真正地走進(jìn)千家萬(wàn)戶成為了可能。而 pthreadcondsignal 函數(shù)用于釋放被阻塞在某個(gè) 條件變量上的線程即用來(lái)喚醒線程。結(jié)果拆裝器模塊用于接收來(lái)自于家庭網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)包，根據(jù)數(shù)據(jù)類(lèi)型將數(shù)據(jù)包作拆包處理并提取數(shù)據(jù)放入對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中以便界面生成器使用。 處理所有的約束屬性集 :對(duì)于每個(gè)約束屬性集，針對(duì)其中的每個(gè)屬性，搜索一個(gè)用于放置控件的行對(duì)象，放置動(dòng)態(tài)生成的控件至該行對(duì)象中，并保證該約束屬性所對(duì)應(yīng)的控件集放置在連續(xù)的 區(qū)域里。若不帶約束，則在對(duì)應(yīng)的顯示區(qū)中尋找具有足夠空間的行對(duì)象，一旦找到合適的行對(duì)象，則返回該行對(duì)象 。 動(dòng)態(tài)控件生成協(xié)議 萬(wàn)能遙控器的圖形用戶界面的動(dòng)態(tài)生成歸根結(jié) 底還是其界面上控件的動(dòng)態(tài)生成過(guò)程。 動(dòng)態(tài)界面布局的設(shè)計(jì)目標(biāo) 從萬(wàn)能遙控器 GUI界面的實(shí)際需要出發(fā)，我們提出萬(wàn)能遙控器的帶約束的界面動(dòng)態(tài)布局的目標(biāo)為 : 1界面風(fēng)格要保持一致，字的大小、顏色、字體要相同。在萬(wàn)能遙控器上需要三種界面 :智能家居中信息家電的類(lèi)別界面，同類(lèi)信息家電設(shè)備的列表界面及具體信息家電設(shè)備的詳細(xì)信息界面。 B1ueZ 藍(lán)牙協(xié)議棧將藍(lán)牙核心協(xié)議全部實(shí)現(xiàn)為可裝卸的模塊。通 過(guò)這個(gè)連接，設(shè)備上的應(yīng)用程序就可以進(jìn)行交互和數(shù)據(jù)交換。 ⑥支持兩種不同的顯示設(shè)備 。 在 MiniGUI中弓 !入了圖形抽象層 (Graphics Abstract Layer ,GAL )和輸入抽象層 (Input Abstract Layer, IAL)的概念。 Mini GUI中的主窗口與 Windows 應(yīng)用程序的主窗口 概念類(lèi)似，但有一些重要的不同， MiniGUI 中的每個(gè)主窗口及其附屬主窗口對(duì)應(yīng)于一個(gè)單獨(dú)的線程，通過(guò)函數(shù)調(diào)用可建立主窗口以及對(duì)應(yīng)的線程。 BSD(Berkeley Software Distribution)是 Unix現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)重要來(lái)源，具有良好的穩(wěn)定性和網(wǎng)絡(luò)通信性能，其代碼結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)。二是提供訪問(wèn)保護(hù)。 對(duì)于多任務(wù)、多用戶的操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，進(jìn)程間通信是一項(xiàng)必不可少的手段。 進(jìn)程是程序在某個(gè)數(shù)據(jù)集上的執(zhí)行過(guò)程，包括一個(gè)地址空間和至少一個(gè)控制點(diǎn)，進(jìn)程在這個(gè)地址空間上執(zhí)行單一的指令序列。 3完善的網(wǎng)絡(luò)、圖形用戶界面和文件管理機(jī)制。在啟動(dòng)時(shí)， S3C2410X會(huì)自動(dòng)的將 NAND Flash存儲(chǔ)器中最前 面的 4KB數(shù)據(jù)拷貝到 S3C2410X內(nèi)部的 SRAM中并自動(dòng)執(zhí)行，通常這 4KB 數(shù)據(jù)存放的是啟動(dòng)代碼，這樣，啟動(dòng)代碼就在 S3C2410X 內(nèi)部的SRAM中執(zhí)行。 UPLL產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)主從 USB功 能的時(shí)鐘。 8通道 10位 AD控制器 ； 看門(mén)狗計(jì)數(shù)器 18 ⑦ 觸摸屏接口 。 圖 41信息家電萬(wàn)能遙控器硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 Samsung S3C2410X 嵌入式微處理器 S3C2410X微處理器是一款由 Samsung Electronics Co ,Ltd為手持設(shè)備設(shè)計(jì)的低功耗、高度集成的嵌入式微處理器。萬(wàn)能遙控器在接收到數(shù)據(jù)包后，由結(jié)果拆裝器提取信息交由界面生成器，最后由界面 16 生成器利用圖形對(duì)象庫(kù)完成控制界面的生成或更新 。 萬(wàn)能遙控器由結(jié)果拆裝器、命令裝配器、界面生成器等模塊組成， 其邏輯結(jié)構(gòu)圖如圖32所示。 家庭網(wǎng)關(guān)是智能家居網(wǎng)絡(luò)上的核心設(shè)施，它將家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò) (如局域網(wǎng)、 14 Inter 網(wǎng)等 )分離開(kāi)來(lái)，并為信息家電提供了一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)，通過(guò)該平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)信息家電與萬(wàn)能遙控器之間的互連和信息交互。 信息家電網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)是由信息家電、家庭網(wǎng)關(guān)、信息家電萬(wàn)能遙控器三部分所組成，它們相輔相成、缺一不可，并通過(guò)家庭網(wǎng)絡(luò) 連接在一起。 [function:‘ 設(shè)置輸入模式 ’ references‘ 輸入模式 ’ ]void Set In put mode(mode name)。 [VAR attribute:‘ 頻道 ’ ]CCTV。 [CONST attribute:‘?dāng)?shù)字接口’ ]HDMI*2。如果 []內(nèi)包含的關(guān)鍵字是 function,則說(shuō)明后面表示的是一個(gè)操作 。 4 text表示變量 。其語(yǔ)句為 ： ENUM枚舉類(lèi)型名稱二 (枚舉值 1，枚舉值 2,??，枚舉值 n)。它的當(dāng)前室溫就是一個(gè)可變屬性。因此，需要在信息家電設(shè)備在被外界識(shí)別、理解、使用之前，有一種統(tǒng)一、抽象的語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行設(shè)備的定義和功能描述。 ⑤ 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需要專(zhuān)門(mén)的開(kāi)發(fā)工具和開(kāi)發(fā)環(huán)境。用于傳輸在門(mén)、窗、煙霧探測(cè)儀等上的傳感器、控制器的監(jiān)視信號(hào)、控制信號(hào)和報(bào)警信號(hào)等。 家庭網(wǎng)絡(luò) 家庭網(wǎng)絡(luò) (Home Network)是實(shí)現(xiàn)智能家居系統(tǒng)架構(gòu)的前提和基礎(chǔ)。智能的信息家電可根據(jù)周?chē)h(huán)境的不同迅速做出反應(yīng)，自動(dòng)化和智能化的進(jìn)行自我維護(hù)，而不需要人為地干預(yù)。信息家電實(shí)際上是面向任 務(wù) (orientedtask)的設(shè)備，它將一些特定的功能從大而全的計(jì)算機(jī)中剝離出來(lái)，集合到某一特定的產(chǎn)品中去，從而提高產(chǎn)品的專(zhuān) 用性，盡管這也限定了它的適用范圍。 信息家電被人們看作是“看不見(jiàn)的電腦”，因?yàn)樗ㄟ^(guò)對(duì)技術(shù)的隱藏，使得用戶能夠從PC機(jī)的復(fù)雜中解脫出來(lái)，將易于使用的特性展露在用戶面前?？梢灶A(yù)見(jiàn)，在市場(chǎng)需求和技術(shù)發(fā)展的雙重推動(dòng)下，信息家電萬(wàn)能遙控器必將走進(jìn)千家萬(wàn)戶，成為智能家居不門(mén)」一或缺的成員?？茖W(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步帶來(lái)了社會(huì)發(fā)展水平的提高，人們 對(duì)生活品質(zhì)的提升也提出了迫切要求。然后設(shè)計(jì)了智能家居中信息家電網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的模型，并基于該模型構(gòu)造了一個(gè)S3C2410X+Linux+MiniGUI+Bluez的信息家電萬(wàn)能遙控器 :以嵌入式微處理器 S3C2410X為中心設(shè)計(jì)硬件平臺(tái)，裁減和移植 Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)，以 MiniGUI作為嵌入式圖形系統(tǒng)，以 Bluez作為藍(lán)牙協(xié)議棧，并使用 C語(yǔ)言編程的方式實(shí)現(xiàn)萬(wàn)能遙控器應(yīng)用程序 。電子商務(wù)、電子政務(wù)、網(wǎng)上銀行、網(wǎng)上購(gòu)物、網(wǎng)上投資、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育、社區(qū)智能管理等等，以超乎想象的速度改變了人類(lèi)的生產(chǎn) 、生活方式，更深刻地影響到人類(lèi)的思維模式和生存狀態(tài)。 5 功能單一集中 、 實(shí)時(shí)性 強(qiáng) 想用就用，無(wú)需做計(jì)劃和安排。節(jié)能化 、 數(shù)字化 、 智能化 、 標(biāo)準(zhǔn)化 。 通過(guò)對(duì)外的接口，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和信息交換，如 :電話線、有線電視電纜、照明線、雙絞線和無(wú)線通信方式等。用以傳輸音頻和視頻數(shù)據(jù)的流媒體信號(hào)。 ② 嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物。 (2)信息家電遙控器的軟硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 信息家電遙控器是一種 嵌入式設(shè)備，為滿足高效、便攜、穩(wěn)定等特性，需要為其量身定做硬件系統(tǒng)。不變屬性的值一經(jīng)廠家設(shè)定，就不會(huì)改變 。其中，自定義枚舉 10 型的使用頻率最高，這是因?yàn)椴煌男畔⒓译娫O(shè)備的在屬性上的取值存在特殊性的特點(diǎn)?！? 參數(shù)說(shuō)明 ::=空 i參數(shù) 參數(shù) ::=參數(shù)定義 參數(shù)定義 :.=int參數(shù)名 ’‘ [[”數(shù)值范圍下限 ’，’’ 數(shù)值范圍上限 ’， ]]” }string參數(shù)名 1枚舉類(lèi)型名稱 參數(shù)名 屬性類(lèi)型 ::=CONSTIVAR 設(shè)備名稱 ::=字符串 設(shè)備類(lèi)型 ::=字符串 枚舉類(lèi)型名稱 ::=字符串 枚 舉值 ::=字符串 屬性名稱 ::=字符串 屬性值 ::二字符串 操作名稱說(shuō)明 ::=字符串 返回值類(lèi)型 ::=void}string 11 操作名 ::=字符串 參數(shù)名 ::=字符串 數(shù)值范圍上限 ::=數(shù)字 數(shù)值范圍下限 ::二數(shù)字 符號(hào)說(shuō)明 ： 對(duì)于 IAIDL語(yǔ)法描述的符號(hào)有點(diǎn)類(lèi)似于 Extended BackusNaur Format (EBNF )。 9 夏 }表示一個(gè)獨(dú)立的接口 。 [CONST attribute:‘廠家’ ]海爾集團(tuán) 。 [VAR attribute:‘ 屏顯 ’ ]否 。 [function:‘ 設(shè)置音量 ’ references‘ 音量 ’ ]void Set Volume(int volume[[0,100]])。 13 第三章 智能家居中信息家電網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 在有了 IAIDL之后，智能家居中的所有信息家電設(shè)備都可以建立在一個(gè)統(tǒng)一的語(yǔ)言平臺(tái)上。 當(dāng)某個(gè)信息家電設(shè)備接通電源并連入家庭網(wǎng)絡(luò)后，需要 立即向家庭網(wǎng)關(guān)注冊(cè) 。這樣，萬(wàn)能遙控器在從家庭網(wǎng)關(guān)處獲取這些信息后就可以動(dòng)態(tài)生成以下三種控制界面 :家庭網(wǎng)絡(luò)中信息家電的類(lèi)別界面，同類(lèi)信息家電設(shè)備的列表界面及信息家電設(shè)備的詳細(xì)信息界面。它又可細(xì)分為對(duì)智能家居內(nèi)信息家電設(shè)備統(tǒng)計(jì)信息的查詢、對(duì)已注冊(cè)信息家電設(shè)備接口信息的查詢以及對(duì)信息家電設(shè)備當(dāng)前工作狀態(tài)信息的查詢?nèi)?lèi)。然后，家庭網(wǎng)關(guān)在接收和解析服務(wù)請(qǐng)求數(shù)據(jù)包并由服務(wù)集成器處理后通過(guò)設(shè)備適配器將該數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至對(duì)應(yīng)的信息家電。 ③ 3個(gè)通道的 DART。 在時(shí)鐘方面 S3C2410X也有突出的特點(diǎn)，該芯片集成了一個(gè)具有日歷功能的 RTC和具有 PLL(MPLL和 UPLL)的芯片時(shí)鐘發(fā)生器。 在系統(tǒng)運(yùn)行之前，需要啟動(dòng)代碼 (如 :Boot Loader 程序 )將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到一個(gè)合適的狀態(tài)，以便為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核和用戶應(yīng)用程序準(zhǔn)備好正確的環(huán)境。它的高效和穩(wěn)定性已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域，尤其在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器領(lǐng)域獲得廣泛的贊譽(yù)，而且 Linux內(nèi)核小巧靈活，易于裁剪。 它非常靈活，各部分的可定制性都很強(qiáng)，能適合多種需求。對(duì)于普通進(jìn)程， Linux 采用動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度 。 內(nèi)存管理涉及內(nèi)存空間分配，地址映射以及內(nèi)存保護(hù)等范疇，并支持虛擬內(nèi)存技術(shù)。 ⑤網(wǎng)絡(luò)通信。 圖 42 MiniGUI與嵌入式操作系統(tǒng)的關(guān)系 MiniGUI的特性 21 作為操作系統(tǒng)與用戶應(yīng)用程序的中間件， MiniGUI 將底層操作系統(tǒng)及硬件平臺(tái)差別隱藏起來(lái)，并對(duì)上層用戶應(yīng)用程序提 供了一致的功能特性。一般來(lái)說(shuō)，消息由代表消息的一個(gè)整數(shù)和消息的附加參數(shù)組成。另外， Mini GUI還支持對(duì)話框、菜單、加速鍵和定時(shí)器等其他 GUI元素。 Mini GUI對(duì)嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行了特殊的支持，包括一般性的 I/O流操作和字節(jié)序相關(guān)函數(shù)等。 Blue z藍(lán)牙協(xié)議棧的結(jié)構(gòu)如圖 52所示。其通信協(xié)議定義如下 : 幀格式 說(shuō)明 : ① F為頭標(biāo)志 ($7E) ② Size:字節(jié)數(shù) (hio字段的長(zhǎng)度 ) ③ Info:信息字段，每種類(lèi)型定義不同。例如 :電視的色彩調(diào)節(jié)、亮度調(diào)節(jié)、音量調(diào)節(jié)就是一組在邏輯上有關(guān)聯(lián)的操作集 .我們可以定義約束為 :能夠聚集若干相同性質(zhì)的屬性或操作 成為一個(gè)整體的邏輯關(guān)聯(lián)。 動(dòng)態(tài)界面 布局的原理 在萬(wàn)能遙控器中，欲生成的圖形用戶界面是一塊在水平方向上為定長(zhǎng)，在垂直方向上不定長(zhǎng)的矩形區(qū)域 (設(shè)界面的水平長(zhǎng)度為 X(像 素 )，垂直高度為 Y(像素 ))，它是作為放置控件的容器。 29 動(dòng)態(tài)界面布局的算法 搜索行對(duì)象算法 信息家電萬(wàn)能遙控器上有三種界面，無(wú)論哪種界面的生成，都要在放置一個(gè)動(dòng)態(tài)生成的控件之前，確定應(yīng)將其放置在哪個(gè)行中，因此需要使用“ 搜尋行對(duì)象算法”。 ③ 、重復(fù)第 2步，直到所有動(dòng)態(tài)生成的控件放置完畢。其中，主程序模塊在操作系統(tǒng)啟動(dòng)后開(kāi)始執(zhí)行，負(fù)責(zé)其余模塊的加載、 CPU控制等等，是整個(gè)軟件系統(tǒng)的核心 。在同一進(jìn)程下的線程之間共享數(shù)據(jù)空間，因此一個(gè)線程的數(shù)據(jù)可以直接為其它線程所用，這不僅快捷，而且方便。其次，程序結(jié)構(gòu)清晰，線索清楚，便于功能擴(kuò)展和代碼維護(hù)。 設(shè)計(jì)了信息家電萬(wàn)能遙控器 與家庭網(wǎng)關(guān)間的高層通信協(xié)議。 [15」吳亞萍，高軍，傅仲述 .基于 Blue z藍(lán)牙協(xié)議棧的個(gè)域網(wǎng)用戶節(jié)點(diǎn)的研究 [J].福建電 36 附錄 [1]彭華，尹輝 .C語(yǔ)言教學(xué)淺議 [J].教學(xué)與管理， 2021}4(1):4445. 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