【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 家電的說明性語言，是對(duì)設(shè)備資源信息的描述。 IAIDL 描述的內(nèi)容 屬性 屬性描述的是設(shè)備的某種特性。設(shè)備的屬性可以分為 不變屬性和可變屬性。不變屬性的值一經(jīng)廠家設(shè)定，就不會(huì)改變 。而可變屬性的值是隨著環(huán)境的影響和使用者的干預(yù)而不斷變化的。例如 :一臺(tái)空調(diào)，它的型號(hào)、生產(chǎn)廠家等屬性就是不變屬性 。它的當(dāng)前室溫就是一個(gè)可變屬性。 操作 將設(shè)備提供的物理功能以應(yīng)用程序接口 (API)的形式提供給應(yīng)用程序開發(fā)人員，并由應(yīng)用程序開發(fā)人員來實(shí)現(xiàn)設(shè)備操作和控制的細(xì)節(jié)。對(duì)最終用戶來說這是透明的，無須知道該應(yīng)用程序接口的存在及其用法。 在 IAIDL中，操作是以類似函數(shù)的方式進(jìn)行表達(dá)，包括 :操作名，功能說明，操作返回值，操作的 參數(shù)數(shù)目、參數(shù)類型和參數(shù)的取 值范圍等。 IAIDL 的基本數(shù)據(jù)類型 在 IAIDL中基本的數(shù)據(jù)類型有 :整型、字符串型、和自定義枚舉型。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)。例如 :電視的輸入模式 (input mode)屬性就具有兩個(gè)值。枚舉型的定義是在所有操作定義之前，對(duì)某枚舉型類型的使用遵循先定義后使用的原則。其語句為 ： ENUM枚舉類型名稱二 (枚舉值 1，枚舉值 2,??，枚舉值 n)。 IAIDL 規(guī)范 本設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì) IAIDL規(guī) 范〔 4]如下 : 設(shè)備接口 ::=接口頭 接口體 接口頭 ::=設(shè)備名稱 is 設(shè)備類型 ’‘ ’， 接口體 ::二“ {’’ 接口描述 I空，’ }” 接口描述 ::=類型聲明 *屬性 *操作 * 類型聲明 ::=en um枚舉類型名稱 +。 46 ( 35{枚舉值 ’‘，” }*枚舉值 “ )，’“ 。” 屬性 ::一卜屬性類型 attribute:“‘”屬性名稱 ’’”， ]屬性值 “。” 操作 :.=[function:“‘” 操作名稱說明 “”’ references “‘”可變屬性名稱 “”， ]返回值類型 操作名 (參數(shù)說明 )八“ ?！? 參數(shù)說明 ::=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枚舉類型名稱 參數(shù)名 屬性類型 ::=CONSTIVAR 設(shè)備名稱 ::=字符串 設(shè)備類型 ::=字符串 枚舉類型名稱 ::=字符串 枚 舉值 ::=字符串 屬性名稱 ::=字符串 屬性值 ::二字符串 操作名稱說明 ::=字符串 返回值類型 ::=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)說明 ： 對(duì)于 IAIDL語法描述的符號(hào)有點(diǎn)類似于 Extended BackusNaur Format (EBNF )?，F(xiàn) 說明如下 : 1 ::=表示定義為 。 2 表示可選 3 表示包含了參數(shù)說明 。 4 text表示變量 。 5 text表示規(guī)定書寫的內(nèi)容 。 6 A表示可重復(fù) 0次或 I次 。 7 *表示可重復(fù) 0次或多次 。 8 +表示可重復(fù) I次或多次 。 9 夏 }表示一個(gè)獨(dú)立的接口 。 10 []表示對(duì)后面內(nèi)容的說明。如果 []內(nèi)包含的關(guān)鍵字是 atttibute,則說明后面表示的是一個(gè)屬性 。如果 []內(nèi)包含的關(guān)鍵字是 function,則說明后面表示的是一個(gè)操作 。 11 說明整型類參數(shù)的取值范圍。 例如 :海爾電視 is電視 { En um switch=(開，關(guān) )。 En um channel= (CCTV TVB,… …)。 En um mode= (AV, TV)。 [CONST attribute:‘廠家’ ]海爾集團(tuán) 。 [CONST attribute:‘屏幕響應(yīng)速度’ ]8ms。 [CONST attribute:‘型號(hào)’ ]LC42R35。 [CONST attribute:‘?dāng)?shù)字接口’ ]HDMI*2。 [CONST attribute:‘顏色’ ]白色 。 12 [CONST attribute:‘ 分辨率 ’ ]1366*768。 [VAR attribute:‘ 開關(guān) ’ ]關(guān) 。 [VAR attribute:‘ 靜音 ’ ]否 。 [VAR attribute:‘ 屏顯 ’ ]否 。 [VAR attribute:‘ 音量 ’ ]50。 [VAR attribute:‘ 亮度 ’ ]50。 [VAR attribute:‘ 頻道 ’ ]CCTV。 [VAR attribute:‘ 輸入模式 ’ ]TV。 [function:‘ 開關(guān) ’ references‘ 開關(guān) ’ ]void On Off (switch power)。 [function:‘ 靜音 ’ references‘ 靜音 ’ ]void mute()。 [function:‘ 屏顯 ’ references‘ 屏顯 ’ ]void screen display ()。 [function:‘ 設(shè)置音量 ’ references‘ 音量 ’ ]void Set Volume(int volume[[0,100]])。 [function:‘ 設(shè)置亮度 ’ references‘ 亮度 ’ ]void Set Brightness(int volume[[0,100]])。 [function:‘ 設(shè)置頻道 ’ references‘ 頻道 ’ ]void Set Channel(channel name)。 [function:‘ 設(shè)置輸入模式 ’ references‘ 輸入模式 ’ ]void Set In put mode(mode name)。} 上述 IAIDL表示的意義如下 :被定義的信息家電為海爾電視，該電視的類型屬于電視類白色信息家電，它所具有的不變屬性有 :廠家、屏幕響應(yīng)速度、型號(hào)、顏色、數(shù)字接口和物理分辨率 。它所具有的可變屬性有 :開關(guān)、靜音、屏顯、音量、亮度、頻道和輸入模式 。該家電的操作共有七個(gè)，分別為開關(guān)、設(shè)置靜音、設(shè)置屏顯、設(shè)置音量、設(shè)置亮度、設(shè)置頻道和設(shè)置輸入模式，可見，每種操作對(duì)應(yīng)著 一個(gè)可變屬性。下面重點(diǎn)介紹設(shè)置輸入模式操作和設(shè)置音量操作的聲明及該聲明的意義。 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)一的語言平臺(tái)上。這樣，讓設(shè)備與家庭網(wǎng)關(guān)之間相互理解和交互成為了可能。在 IAIDL基礎(chǔ)上，再應(yīng)用嵌入式技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和控制技術(shù)，就可以搭建一個(gè)智能家居內(nèi)信息家電網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。 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)、信息家電萬能遙控器三部分所組成，它們相輔相成、缺一不可，并通過家庭網(wǎng)絡(luò) 連接在一起。該系統(tǒng)是一個(gè)典型的 C/S結(jié)構(gòu)，由信息家電萬能遙控器構(gòu)成了其 Client(客戶端 )，由家庭網(wǎng)關(guān)和信息家電共同構(gòu)成了其Server(服務(wù)端 )。其核心是信息家電萬能遙控器，它的主要功能是在智能家居內(nèi)部管理和操縱所有信息家電。該系統(tǒng)的 C/S控制結(jié)構(gòu)圖如圖 31所示。 圖 31:信息家電網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的 GS 控制結(jié)構(gòu)圖 信息家電 每種信息家電設(shè)備都有對(duì)應(yīng)的用 IAIDL來編寫的設(shè)備描述文件，在該文件中包含著對(duì)應(yīng)設(shè)備的屬性、操作等的描述。 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) 。同時(shí)，還需要將自己的設(shè)備描述文件提交給家庭網(wǎng)關(guān)。而家庭網(wǎng)關(guān)在接受到信息家電的注冊(cè)請(qǐng)求之后會(huì)為該設(shè)備分配一個(gè)全局唯一標(biāo)識(shí)符，且對(duì)該設(shè)備的 IAIDL設(shè)備描述文件進(jìn)行解釋和處理之后，連同該設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)信息一起存入家庭網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)庫中。 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 )分離開來，并為信息家電提供了一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)，通過該平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)信息家電與萬能遙控器之間的互連和信息交互。 在該系統(tǒng)下，家庭網(wǎng)關(guān)中運(yùn)行著嵌入式數(shù)據(jù)庫、 IAIDL編譯器、設(shè)備適配器等模塊。 家庭網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一管理著智能家居中所有的信息家電、設(shè)備。在其上的嵌入式數(shù)據(jù)庫中，存儲(chǔ)著所有信息家電的注冊(cè)信息、狀態(tài)信息及統(tǒng)計(jì)信息。其中，每個(gè)信息家電設(shè)備都有其注冊(cè)信息和狀態(tài)信息，而統(tǒng)計(jì)信息則包含有 :家庭網(wǎng)絡(luò)中信息家電設(shè)備類型的名稱和數(shù)目信息、家庭網(wǎng)絡(luò)中每種信息家電設(shè)備類型下各個(gè)設(shè)備的名稱和數(shù)目信息。這樣，萬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)中信息家電的類別界面，同類信息家電設(shè)備的列表界面及信息家電設(shè)備的詳細(xì)信息界面。 信息家 電萬能遙控器 在智能家居中，信息家電萬能遙控器是一個(gè)可以操縱 和管理所有信息家電的、可以直接與用戶交互的可視化嵌入式智能設(shè)備 。 萬能遙控器邏輯結(jié)構(gòu) 萬能遙控器通過家庭網(wǎng)絡(luò)連接到家庭網(wǎng)關(guān)，完成接收家電設(shè)備接口信息、提交服務(wù)請(qǐng)求、接收服務(wù)結(jié)果等功能，以此來實(shí)現(xiàn)萬能遙控器管理和控制設(shè)備。 萬能遙控器由結(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。 15 圖 32:萬能遙控器的邏輯結(jié)構(gòu)圖 命令裝配器 :通過在控制 界面上捕獲用戶對(duì)信息家電設(shè)備的操作，裝配為實(shí)施該操作的命令，生成數(shù)據(jù)包并發(fā)送給家庭網(wǎng)關(guān)。 結(jié)果拆裝器 :將家庭網(wǎng)關(guān)發(fā)至萬能遙控器的數(shù)據(jù)包按通信協(xié)議進(jìn)行拆裝，作為界面生成器模塊的輸入數(shù)據(jù)。 遙控器事務(wù)流程 信息家電萬能遙控器根據(jù)其功能進(jìn)行劃分，可分為信息查詢和設(shè)備控制。 其中，信息查詢功能的典型特點(diǎn)是萬能遙控器只與家庭網(wǎng)關(guān)進(jìn)行交互，而不涉及到具體的信息家電設(shè)備。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)?。無論哪種查詢，都由萬能遙控器利用命令裝配器將查詢請(qǐng)求打包并發(fā)送給家庭網(wǎng)關(guān) 。家庭網(wǎng)關(guān)在接收并解析數(shù)據(jù)包后，在其嵌入式數(shù)據(jù)庫中完成查詢請(qǐng)求，并將查詢結(jié)果打包返回至萬能遙控器 。萬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)象庫完成控制界面的生成或更新 。其事務(wù)流程圖如圖 33所示。 圖 33:萬能遙控器查詢功能事務(wù)流程圖 萬能遙控器對(duì)信息家電設(shè)備的控制功能的實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，它涉及到家庭網(wǎng)關(guān)和信息家電設(shè)備，要求三者密切配合。其事務(wù)流程圖如圖 34所示。 當(dāng)用戶在信息家電設(shè)備的詳細(xì)信息界面上進(jìn)行了某種操作，萬能遙控器會(huì)解釋該操作的具體含義，由其上的命令裝配器將對(duì)設(shè)備的服務(wù)請(qǐng)求打包并發(fā)送至家庭網(wǎng)關(guān) 。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。 17 第四章 信息 家電萬能遙控器軟硬件平臺(tái)的構(gòu)建 硬件平臺(tái) 信息家電萬能遙控器的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 41所示，其中包含有許多小模塊，它們以嵌入式處理器 S3C2410X為核心，實(shí)現(xiàn)不同的功能。下面詳細(xì)介紹各模塊。 圖 41信息家電萬能遙控器硬件系統(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。 S3C2410X最突出的特性是 采用了由 ARM公司設(shè)計(jì)的 16/32位 ARM920T RISC 處理器 (203MHZ)為其 CPU 核并且采用了一種新的總線結(jié)構(gòu)，即AMBA(高級(jí)微控制器總線結(jié)構(gòu) )，它的低功耗、精簡(jiǎn)和出色的全靜態(tài)設(shè)計(jì)特別適用于對(duì)成本和功耗敏感的應(yīng)用。它集成了如下片內(nèi)外圍功能部件「 71: ① 1個(gè) LCD控制器 (支持 STN和 TFT帶有觸摸屏的液晶顯示屏 )。 ② SDRAM控制器 。 117位通用 I/O口和 24位外部中斷源 。 ③ 3個(gè)通道的 DART。 ④ 4個(gè)通道的 DMA, ⑤ 4個(gè)具有 PWM功能的計(jì)時(shí)器和 1個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘 。 ⑥ 8通道的 10位 ADC。 8通道 10位 AD控制器 ； 看門狗計(jì)數(shù)器 18 ⑦ 觸摸屏接口 。 IIS 總線接口 。 ⑧ 2個(gè) USB主機(jī)接口， 1個(gè) USB設(shè)備接口 。 2個(gè) SPI接口 。 SD接口和 MMC 卡接口 。 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。 MPLL所產(chǎn)生的主時(shí)鐘能夠使處理器工作頻率最高達(dá)到 203MHz。這個(gè)工作頻率足以