北极星通基于ARM的家庭网络系统解决方案

流媒体服务器软件

．弁言

家庭网络化是社会信息化的主要组成部门。家庭网络系统可实现种种智能家电、宁静装备等的毗连和治理，向人们提供利便、天真和高效的网络服务。现在家庭网络系统主要有两种解决方案：基于PC和基于嵌入式系统。

在以PC作为家庭网络焦点的解决方案中，PC提供家庭网络与Internet之间的毗连，并通过控制外设提供种种服务。PC的优势是功效强盛天真，拥有众多软件支持，软件升级利便。可是PC并不是专门为家庭网络设计，以是在应用中存在一些局限：功耗较大；成本较高，若是思量24小时运行，则对硬盘、电源、主板等许多部件有更高的要求，成本进一步增添；同家庭网络的交互与控制行为被限制在键盘、鼠标与显示器四周的一个小区域内，移动性差，很不利便；实时性能不能知足某些特殊应用的要求。

接纳嵌入式家庭网络系统解决方案可以很好地解决上面的问题。同基于PC的系统相比，嵌入式系统的硬件和软件都是针对特定应用高效设计的，稳固可靠，可长时间运行；功耗很是低；装备成本和运行成本较低；体积小，可漫衍性强；可事情于恶劣的情况中；若是运行专门的实时操作系统，则具有优异的实时性能。

本文第1节形貌家庭网络系统的结构，第2节实现一种基于ARM和嵌入式Linux的原型系统，包罗硬件平台和软件平台的设计。第3节先容系统的功效和运行机制。第4节给出结论。

1．系统结构

我们的家庭网络系统主要包罗三方面功效：网络通讯、媒体娱乐和家庭控制[2]。系统由网络服务子系统、娱乐子系统和控制子系统组成。

网络服务子系统包罗一个Web服务器，若干嵌入式文件服务器（包罗嵌入式多媒体文件服务器和嵌入式传感器数据服务器，划分用来存储多媒体文件和传感器数据）以及网络装备接口。它们为整个系统提供媒体娱乐、家庭控制等网络服务以及装备间多样化的网络通讯支持。（以下对嵌入式Web服务器和嵌入式文件服务器简称为Web服务器和文件服务器。）娱乐子系统是一个便携式多媒体终端，（以后可以加入其它的智能娱乐装备）它是用户和整个系统之间的交互界面，用户通过它享受系统提供的多媒体娱乐服务，远程监控控制子系统。（以下对便携式多媒体终端简称为终端。）控制子系统由数据收罗与控制板、数字/模拟传感器、数字/模拟控制器等组成。软件开发

它可以收罗智能家电、宁静装备的数据并存储在板上的Flash和/或上传到传感器数据服务器中，并对它们举行直接的控制。

现在，家庭网络尚处于低级阶段，与智能家电、宁静装备的完全整合存在一些商业与手艺问题。观察也显示家庭网络中最受关注的是媒体的网络化。基于以上的剖析，我们设计实现了基于ARM和嵌入式Linux的家庭网络原型系统。它包罗了完整的娱乐和网络服务子系统。由于缺少配套的智能家电和宁静装备的支持，我们的控制子系统只有数据收罗与控制板，种种传感器、数控单元和继电器，没有现实的监控工具。

2．系统设计

2.1系统硬件平台

ARM是一种高性能、低功耗、低成本的RISC手艺，现在已普遍应用于汽车电子、消耗电子、工业控制、网络装备、无线产物等领域。

2.1.1终端、文件服务器和Web服务器

终端、文件服务器和Web服务器三种硬件平台都基于三星公司的S3C2410A（基于ARM920T核）。它接纳双哈佛缓存结构，具有16KB指令缓存和数据缓存，最高运行频率266MHz，尺寸小、功耗低、功效齐全、控制外设利便。内部集成了大量功效模块，如MMU、LCD控制器（同时支持STN和TFTLCD）、USBHost/Device控制器、触摸屏接口、SD/MMC接口、IIC总线接口、IIS总线接口、三星公司奇特的NANDFlashBootLoader等。

三种硬件平台共有的设置包罗S3C2410A、64MBPC133SDRAM、64MBNANDFlash、RS232、10Mb以太网卡、USBHost/Device、USB无线网卡等。此外，终端配备了3.5寸260K色TFTLCD、触摸屏、PS/2键盘和鼠标、音频解码芯片和128MBSD卡。文件服务器配备了128MBSD卡、U盘和移动硬盘。Web服务器配备了音频解码芯片。

2.1.2数据收罗与控制板

数据收罗与控制板可能事情在较恶劣的露天条件下，以是我们接纳海思3531实现了家庭网关服务器。事情温度-40°C～85°C。

在服务历程中，用户只能看到Web服务器，文件服务器对用户是隐藏的。这增添了整个系统的宁静性，制止了用户对文件服务器的错误操作，也增添了文件服务器设置的天真性和漫衍性。

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