專利名稱：：一種嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)web服務(wù)器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及數(shù)字家庭網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)管理
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及到家庭網(wǎng)關(guān)，路由器以及其他一些嵌入式系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)管理平臺的架構(gòu)及實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展及人們對生活質(zhì)量要求的不斷提高，智能建筑、數(shù)字家庭、數(shù)字小區(qū)、數(shù)字城市等概念應(yīng)運(yùn)而生。在數(shù)字家庭中將各種家庭通信產(chǎn)品、計算機(jī)產(chǎn)品、消費(fèi)類電子產(chǎn)品，按照各類家庭數(shù)字化需求，形成家庭網(wǎng)絡(luò)，通過外部網(wǎng)絡(luò)接入與社會全方位的信息交互，組成家庭信息、娛樂、控制服務(wù)和信息功能系統(tǒng)。家庭網(wǎng)絡(luò)是指將家庭范疇里的信息設(shè)備、通信設(shè)備、娛樂設(shè)備、家用電器、水電氣暖計量表、健康保健設(shè)備、照明系統(tǒng)和安全系統(tǒng)等連接在一起組成的一種局域網(wǎng)，各種終端設(shè)備通過家庭網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)化的管理和服務(wù)，實(shí)現(xiàn)資源和服務(wù)的共享。家庭網(wǎng)絡(luò)通過家庭網(wǎng)關(guān)服務(wù)實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)的連接，將家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)擴(kuò)展至社區(qū)和互聯(lián)網(wǎng)等外部網(wǎng)絡(luò)，使數(shù)字家庭成為智能住宅小區(qū)和智能社會的基本單元。數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架包括家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)字家庭網(wǎng)關(guān)及家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部hternet網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信。其中，數(shù)字家庭網(wǎng)關(guān)是數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的一個重要組成部分，起到治理、控制和與外部網(wǎng)絡(luò)通信的核心作用。它是連接家庭智能內(nèi)部和外部網(wǎng)絡(luò)的物理接口，實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部同外部通信網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換功能，同時還負(fù)責(zé)家庭設(shè)備的治理和控制。本發(fā)明作者在長期從事家庭網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品設(shè)計及其開發(fā)中發(fā)明了一種嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)web服務(wù)器系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)，管理員能夠更好的管理數(shù)字家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)web服務(wù)器系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)，管理員能夠更好的管理數(shù)字家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。1、一種嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)web服務(wù)器系統(tǒng)，能夠更好的管理家庭網(wǎng)關(guān)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。2、該嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)web服務(wù)器系統(tǒng)，包括家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能，嵌入式web服務(wù)器BOA系統(tǒng)，嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)SQLite系統(tǒng)，CGI控制模塊，基于web服務(wù)器BOA應(yīng)用開發(fā)的簡單過程。3、嵌入式web服務(wù)器BOA系統(tǒng)，包括對BOA系統(tǒng)的配置與移植。4、嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)SQLite系統(tǒng)，包括多SQLite系統(tǒng)的配置與移植。5、CGI控制模塊，包括對CGI程序控制模塊的設(shè)計以及對CGI系統(tǒng)工作流程的詳細(xì)描述。6、基于web服務(wù)器BOA應(yīng)用開發(fā)的簡單過程，包括=SQLite數(shù)據(jù)庫的配置與移植，如何設(shè)數(shù)據(jù)庫。上述技術(shù)方案可以看出，由于本發(fā)明實(shí)施例采用了一種嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)web服務(wù)器系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)，管理員能夠更好的管理數(shù)字家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖1是嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)功能結(jié)構(gòu)圖；圖2是BOA執(zhí)行流程圖；圖3是CGI表單信息獲取流程圖；圖4是設(shè)備查詢流程圖。具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例提供在ARM開發(fā)板下，基于ARM-Linux操作系統(tǒng)的，通過BOAWEB服務(wù)器和SQLite數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將動態(tài)TOB技術(shù)應(yīng)用到家庭網(wǎng)關(guān)中，從而實(shí)現(xiàn)一種嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)web服務(wù)器系統(tǒng)。以下分別進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1所示是嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)功能結(jié)構(gòu)圖，其功能主要是進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，在hternet和家庭控制網(wǎng)絡(luò)之間建立一個溝通的橋梁。其工作流程如下1、用戶通過WEB瀏覽器以表單形式提交對網(wǎng)絡(luò)家用電器的訪問請求。2、Web服務(wù)器接收該請求，將它轉(zhuǎn)發(fā)給CGI(CommonGatewayInterface,通用網(wǎng)關(guān)接口)控制模塊。3、CGI對數(shù)據(jù)進(jìn)行解析和提取，再將相應(yīng)消息轉(zhuǎn)發(fā)給家庭內(nèi)部控制網(wǎng)絡(luò)通信模塊。4、家庭內(nèi)部控制網(wǎng)絡(luò)通信模塊接收到消息，生成相應(yīng)的控制信號發(fā)給家用設(shè)備。5、家用設(shè)備完成動作后，最終將結(jié)果通過CGI模塊顯示在用戶的Web瀏覽器上。如圖2所示是BOA服務(wù)器執(zhí)行流程圖。BOA是一種專門為嵌入式設(shè)備設(shè)計的WEB服務(wù)器，該WEB服務(wù)器在存貯空間和運(yùn)行時所占有的內(nèi)存空間都很少，是單進(jìn)程服務(wù)器，只有在完成一個用戶請求后才能響應(yīng)另一個用戶的請求，而無法并發(fā)響應(yīng)，但這在嵌入式設(shè)備應(yīng)用場合已經(jīng)足夠了。BOA服務(wù)器執(zhí)行流程為瀏覽器將用戶輸入的數(shù)據(jù)送到WEB服務(wù)器，WEB服務(wù)器將數(shù)據(jù)送給CGI程序，在執(zhí)行CGI程序后，可能會訪問存儲數(shù)據(jù)，最后輸出HTML形式的結(jié)構(gòu)文件，經(jīng)WEB服務(wù)器送回瀏覽器顯示給用戶。要使用BOA服務(wù)器，必須先把BOA服務(wù)器移植到相應(yīng)的嵌入式系統(tǒng)中，一般BOA服務(wù)器的移植過程如下1、解壓源碼。先執(zhí)行tarxzfboa-***,tar.gz解壓，然后進(jìn)入目錄boa/src，需要對里面的幾個文件做修改。2、交叉編譯BOA:./configure生成Makefile文件，然后根據(jù)交叉編譯工具實(shí)際安裝的路徑和使用的工具來進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置好Makefile文件后，編譯執(zhí)行make，即能成功進(jìn)行編譯了，最后就能成功得到可執(zhí)行程序BOA了。3、配置BOA:為了能夠在家庭網(wǎng)關(guān)上運(yùn)行Β0Α，需配置boa.conf，關(guān)于配置文件的詳細(xì)配置方式可查閱相關(guān)資料。最后將修改好的配置文件boa.conf存放于家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)根文件系統(tǒng)/etc/boa目錄下，根據(jù)boa.conf中的設(shè)置在根文件系統(tǒng)中建立相應(yīng)的目錄。如創(chuàng)建HTML文檔的主目錄/host/boa/WEB，將HTML網(wǎng)頁存入該目錄下，創(chuàng)建CGI腳本所在目錄/host/boa/cgi-bin，將cgi的腳本存放在該目錄下，還要將mine,type文件復(fù)制/host/boa目錄下。如圖3所示是CGI表單信息獲取流程圖。CGI是外部擴(kuò)展應(yīng)用程序與Web服務(wù)器交互的一個標(biāo)準(zhǔn)接口，它本身是一個服務(wù)器端的程序。當(dāng)用戶的瀏覽器向服務(wù)器發(fā)出請求時，通常是請求一個網(wǎng)頁文件，但對于CGI來說，請求由CGI程序來執(zhí)行，它動態(tài)地生成網(wǎng)頁代碼。這樣，用戶在瀏覽器上所看到的網(wǎng)頁實(shí)際上是CGI程序動態(tài)生成的。CGI程序一般完成Web網(wǎng)頁中表單(Form)數(shù)據(jù)的處理、查詢等，可以用任何程序設(shè)計語言(如Fortran、PasCal、C等)來編寫，也可以用服務(wù)器上系統(tǒng)所支持的腳本語言(如SielLPerl等)來編寫。但對于BOA這個Observer而言，不支持任何的腳本，只支持C代碼的CGI程序。采用C語言編寫的CGI程序執(zhí)行速度快，安全性和效率都很高。該CGI表單信息獲取流程如下301等待用戶提交一個HTMLForm,WEB瀏覽器首先對R)rm中的數(shù)據(jù)以名字/值對的形式進(jìn)行編碼，并發(fā)給Web服務(wù)器，然后由Web服務(wù)器傳遞給CGI程序。其格式為“NAME1=VALUE1&NAME2=VALUE2”。若參數(shù)值中間有空白，則以“+”代替，特殊字符以“％xx”代替，其中XX為特殊字符的十六進(jìn)制ASCII碼。這些特殊字符包括了“&”、“=”、中文以及ASCII碼值〉1的字符。信息經(jīng)這樣包裝后，則以“+”代替，特殊字符以“％xx”代替，其中XX為特殊字符的十六進(jìn)制ASCII碼。這些特殊字符包括了“&”、“=”、中文以及ASCII碼值>128的字符。302判斷用戶信息提交的方式，若為GET則轉(zhuǎn)到303，若為POST則轉(zhuǎn)到304。303若為GET方式，被包裝的信息將會被送入QUERY_STRING的環(huán)境變量中，通過調(diào)用函數(shù)getenv(“QUERY_STRING”)讀取即可。304若為POST方式，則程序先從C0NTENT_LENGTH環(huán)境量得到數(shù)據(jù)的字長，然后從標(biāo)準(zhǔn)輸入中讀取相應(yīng)長度的字符串，即可得到提交的數(shù)據(jù)。305讀取環(huán)境變量QEQUEST_METH0D。306:為讀取的變量申請一塊存儲區(qū)。307從標(biāo)準(zhǔn)輸入獲取一個字節(jié)。308判斷是否到達(dá)存儲區(qū)長度或標(biāo)準(zhǔn)輸入末尾。309程序返回給用戶頁面。如圖4是家庭網(wǎng)關(guān)web服務(wù)器系統(tǒng)對家庭內(nèi)部設(shè)備查詢的流程圖。由于數(shù)字家庭管理系統(tǒng)中需管理的家電設(shè)備信息較多(如設(shè)備注冊信息、設(shè)備狀態(tài)信息等)，故需采用嵌入式數(shù)據(jù)庫對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行管理?？捎们度胧綌?shù)據(jù)庫SQlite。SQlite是一種開放源代碼的數(shù)據(jù)庫，且有功能齊全的C語言API函數(shù)，能較好地支持SQL-92標(biāo)準(zhǔn)，同時也支持Β0Α，故該實(shí)施例中選擇SQlite-3.3.8。該數(shù)據(jù)庫的移植過程如下1、將sqlite-3.3.8.tar.gz下載到/ccp目錄下，解壓縮sqlite-3.3.8.tar.gz#tarzxvfsqlite-3.3.8.tar.gz角軍壓后會在/ccp目錄下生成sqlite-3.3.8/子目錄。該目錄包含了編譯所需所有源文件和配置腳本，而所有源代碼文件都位于sqlite-3.3.8/src/目錄下。在sqlite-3.3.8/目錄下有一個。2、首先通過命令拷貝此文件，并重命名為Makefile:#cpMakefile.1inux-gccMakefiIe接下來，用vi打開MakefiIe文件，并手動修改MakefiIe文件的內(nèi)容。改動如TOP=../sqlite修改為TOP=.TCC=gcc-06修改為TCC=arm-linux-gcc_06AR=arcr修改為AR=arm-linux-arcrRANLIB=ranlib修改為RANLIB=arm-1inux-ranlibMKSHLIB=gcc-shared修改為MKSHLIB=arm-linux-gcc-shared。3、對Makefile的修改主要包括兩個方面。首先是將編譯器、歸檔工具等換成交叉工具鏈中的對應(yīng)工具，如gcc換成arm-linux-gcc,ar換成ar-linux-ar，ranlib換成arm-1inux-ranlib等；其次是去掉與相關(guān)的編譯選項默認(rèn)情況下會將編譯SQlite3的TCL語言綁定，但是在移植至ARM-Linux時并不需要，因此將兩個與TCL有關(guān)的行注釋掉，注釋掉以下兩行TCL_FLAGS=-I/home/drh/tcltk/8.41inux;LIBTCL=/home/drh/tcltk/8.41inux/libtcl8.4g.a-lm-ldl。4、接下來修改文件main,mk，因?yàn)镸akefile包含這個文件。找到該文件中的下面一行selec.tοtable,οtclsqlite.οtokenize.οtrigger.ο\把它替換成selec.tοtable,οtokenize.οtrigger.o\SQlite3^TCL語言綁定。此時，修改工作已完成，接下來就可以開始編譯SQlite3了，通過make命令即可完成。5、編譯完成后，將在sqlite3.3.8/目錄下生成庫函數(shù)文件libsqlite3.a和頭文件sqlite3.h,這就是所需要的兩個文件。編譯完成后，就可以編寫自己的應(yīng)用程序，然后編譯，最后下載到ARM板上。編譯時要指定頭文件、庫函數(shù)文件、要鏈接的靜態(tài)庫文件目錄。舉例如下#arm-1inux-gcc-I/ccp/sqlite-3.3.8/-L/ccp/sqlite-3.3.8_otesttes.tc_lsqlite3其中，-I/ccp/sqlite-3.3.8指出了頭文件sqlite3.h所在的目錄，_L/ccp/sqlite3.3.8指定了庫函數(shù)文件libsqlite3.a所在的目錄，_otest指定編譯生成的文件名為tes，ttes.tc是源程序文件，_lsqlite3指明要鏈接靜態(tài)庫文件libsqlite3.a。家庭網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中存儲了用戶信息、設(shè)備注冊信息、狀態(tài)信息等。需要說明的是，上述裝置和系統(tǒng)內(nèi)的各單元之間的信息交互、執(zhí)行過程等內(nèi)容，由于與本發(fā)明方法實(shí)施例基于同一構(gòu)思，具體內(nèi)容可參見本發(fā)明方法實(shí)施例中的敘述，此處不再贅述。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于一計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，存儲介質(zhì)可以包括只讀存儲器(ROM，ReadOnlyMemory)、隨機(jī)存取存儲器(RAM，RandomAccessMemory)、磁盤或光盤等。以上對本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)web服務(wù)器系統(tǒng)，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。權(quán)利要求1.一種嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)web服務(wù)器系統(tǒng)，其特征在于，包括家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能，嵌入式web服務(wù)器BOA系統(tǒng)，嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)SQLite系統(tǒng)，CGI控制模塊，基于web服務(wù)器BOA應(yīng)用開發(fā)的簡單過程。2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)web服務(wù)器系統(tǒng)，其特征在于，包括對BOA系統(tǒng)的配置與移植。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)web服務(wù)器系統(tǒng)，其特征在于，嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)SQLite系統(tǒng)，包括多SQLite系統(tǒng)的配置與移植。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)web服務(wù)器系統(tǒng)，其特征在于，CGI控制模塊包括對CGI程序控制模塊的設(shè)計以及對CGI系統(tǒng)工作流程的詳細(xì)描述。全文摘要本發(fā)明公開了一種嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)web服務(wù)器系統(tǒng)。本發(fā)明的方法包括家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能，嵌入式web服務(wù)器BOA的配置移植，嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)SQLite的配置與移植，CGI控制模塊的設(shè)計以及基于web服務(wù)器BOA應(yīng)用開發(fā)的簡單過程。本發(fā)明技術(shù)方案能夠更好的管理數(shù)字家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。文檔編號H04L12/66GK102164102SQ201110111459公開日2011年8月24日申請日期2011年4月29日優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日發(fā)明者羅晴明,羅笑南,韓冠亞申請人:中山大學(xué)