LonWorks与以太网相结合的家庭网络 ——子网关的设计与实现

论文摘要

随着互联网技术的不断发展和家用电脑的不断普及,智能家电的出现,家庭网络也随之发展起来。所谓家庭网络是指融合家庭控制网络和多媒体信息网络于一体的家庭信息化平台,打破信息孤岛,实现资源共享和协同工作。然而,目前家庭网络的标准尚未完全统一,许多技术问题还有待于进一步解决,因此家庭网络化目标的实现仍然需要长期不断的努力。本文首先介绍了家庭网络的结构、行业标准以及相关概念,并对LonWorks现场总线技术进行了详细的介绍;提出了以LonWorks总线和以太网相结合的家庭网络的组网方案;重点介绍和分析了子网关如何完成控制子网设备之间、子网设备与主网设备之间的通信,以及控制网设备的服务整合。描述了以电力载波通信实现的控制网络,通过设备注册和服务端口映射实现控制网络设备的即插即用功能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 家庭网络的系统结构
• 1.2 家庭网络的规范和标准
• 1.2.1 家庭网络的协议结构
• 1.2.2 家庭网络的底层协议规范
• 1.2.3 家庭网络的高层协议规范
• 1.3 家庭网络的现状与发展方向
• 1.4 LONWORKS 与IP 相结合的家庭网络
• 1.5 本文的目的与内容安排
• 第二章 LONWORKS 总线技术
• 2.1 LONWORKS 总线的优缺点
• 2.2 LONTALK 协议概述
• 2.2.1 LonTalk 底层协议
• 2.2.2 底层的通信服务
• 2.2.3 高层协议
• 2.3 神经元芯片
• 2.3.1 CPU 结构
• 2.3.2 I/O 对象与服务引脚
• 2.3.3 通信端口
• 2.3.4 Neuron C
• 2.4 LNS
• 2.5 网路管理
• 第三章 家庭网络设备间通信的分析与实现
• 3.1 家庭网络中的设备
• 3.2 家庭网络设备间的通信需求
• 3.2.1 隧道协议实现的通信
• 3.2.2 服务-端口映射协议实现的通信
• 3.2.3 家庭网络内的其他通信
• 3.3 隧道技术
• 3.3.1 隧道协议的报文
• 3.3.2 隧道协议数据包交换
• 3.3.3 隧道协议子网关的交互操作
• 3.3.4 其他状态报文
• 3.4 服务-端口映射协议
• 3.4.1 行业背景
• 3.4.2 协议的功能
• 3.4.3 协议的报文和交互行为
• 第四章 子网关的实现
• 4.1 项目背景
• 4.2 家庭网络子网关的系统框图与需求分析
• 4.2.1 主控单元
• 4.2.2 以太网接口单元
• 4.2.3 Lonworks 网接口单元
• 4.2.4 电源部分
• 4.2.5 智能节点
• 4.3 子网关的软件结构
• 4.3.1 协议互通层
• 4.3.2 网络管理层
• 4.4 应用层
• 4.5 服务流程示例
• 4.6 应用实例-图文引导系统
• 第五章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历