[发明专利]一种基于物联网的嵌入式智能家庭网关

说明书

本发明公开了一个基于物联网的嵌入式智能家庭网关，包含集成ZIGBEE无线模块和控制模块的PCB板；其中控制模块内包含有系统控制芯片、WiFi无线单元、路由单元、API接口单元以及支持ipv4、ipv6双协议切换网络连接单元；所述ZIGBEE无线模块包含ZIGBEE控制芯片及数据收发单元，所述嵌入式智能家庭网关通过控制模块来控制外接传感器采集室温、煤气含量、烟火报警信号并传递给通讯终端；同时通讯终端下发控制指令控制外部受控设备的动作。本网关以支持OpenWrt嵌入式系统的开发板为核心，同时整合了支持ZIGBEE通信技术的ZIGBEE控制芯片，不仅满足家庭远程监控、家庭安防等个性化需求，还可以通过扩展ZIGBEE单元实现家庭内部无线网络的建立，支持各种通信方式的传感器设备，同时协议转换效率高，抗干扰能力强。

技术领域

本发明涉及物联网技术领域和嵌入式领域，其中涉及到一种基于物联网的嵌入式智能家庭网关。

背景技术

随着信息社会的发展，网络和信息家电已经越来越多的出现在人们的生活之中，而这一切发展的最终目标都是给人类提供一个舒适、便捷、高效、安全的生活环境。如何建立一个高效率、低成本的智能家居系统已成为当今世界的一个热点问题。目前，常规的物联网网关，控制部分是由单片机来控制，随着新功能的不断增加和性能的不断提升，单片机的控制处理能力需要大大增强，需要具有网络功能的嵌入式操作系统来完成。

但是由于如下原因：1、常用的嵌入式Linux系统属于开放的通用操作系统，运行在通用计算机架构体系，不可避免的会受到病毒和黑客的攻击；2、系统兼容性低，移植性差、扩展性差。处理出现的问题周期长，系统维护开销大；开发周期长，成本高；3、只能接入装有无线ZIGBEE模块的家用电器，由于通讯协议的不同而不能接入。因此，应用范围受限，而且，兼容性差、成本高，由于通讯协议的不同而不能接入。因此，应用范围受限，为此提供一种结构简单合理，安全可靠的智能家居系统就成为该技术领域急需解决的技术难题。目前ZIGBEE是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZIGBEE技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。OpenWRT是一个嵌入式的Linux发行版，但是不同于其他许多用于路由器的发行版，它是一个从零开始编写的、功能齐全的、高度模块化、高度自动化、容易修改的路由器操作系统，拥有强大的网络组件和扩展性，常常被用于工控设备、电话、小型机器人、智能家居、路由器以及VOIP设备中。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种结构简单合理，安全可靠的家庭网关。

采取以下技术方案：一种基于物联网的嵌入式智能家庭网关，所述嵌入式智能家庭网关包含集成ZIGBEE无线模块和控制模块的PCB板；其中控制模块内包含有系统控制芯片、WiFi无线单元、路由单元、API接口单元以及支持ipv4、ipv6双协议切换网络连接单元；所述嵌入式智能家庭网关外接传感器；所述嵌入式智能家庭网关外接传感器；所述嵌入式智能家庭网关的系统控制芯片通过所述API接口单元接收通讯终端发送的第一控制指令，并传输给ZIGBEE无线模块中的ZIGBEE控制芯片，ZIGBEE控制芯片接收所述第一控制指令并传输到数据收发单元，控制所述传感器开始或停止采集室温、煤气含量、烟火报警信号；所述传感器采集室温、煤气含量、烟火报警信号之后，传递到所述数据收发单元，并通过ZIGBEE控制芯片传递给系统控制芯片，系统控制芯片通过所述API接口单元将接收到的所述室温、煤气含量、烟火报警信号传送至通讯终端，进行数据监控并采取相应的措施；

所述嵌入式智能家庭网关还通过所述WiFi无线单元外接外部受控设备，外部受控设备内置无线网卡和开关控制装置，外部受控设备通过所述无线网卡连接到所述嵌入式智能家庭网关控制模块的WiFi无线单元上，系统控制芯片通过所述API接口单元接收通讯终端发送的第二控制指令，通过WiFi无线单元将第二控制指令传输到外部受控设备，外部受控设备接收第二控制指令通过内置的开关控制装置控制外部受控设备的动作。