基于corba_web的家庭網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)

1、本欄目責(zé)任編輯：馮蕾網(wǎng)絡(luò)通訊及安全ComputerKnowledgeTechnology電腦知識(shí)與技術(shù)第5卷第3期(2009年1月)基于CBAWEB的家庭網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)張小梅（貴州凱里學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院，貴州凱里556000）摘要：該文提出了一種基于CBAWEB的家庭網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，并以信息家電冰箱為例給出了具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。關(guān)鍵詞：CBA；信息家電；家庭網(wǎng)關(guān)中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：10093044(2009)03

2、057202DesignofHomeGatewayBasedonCBAWEBZHANGXiaomei(DepartmentofComputerInfmationScienceKailiCollegeKaili556000China)Abstract:ThisarticlepresentsadesignstructionofhomegatewaybasedonCBAWEB.Anexampleaboutthespecificdesignpr

3、ocessisgiveninthearticlebyainfmationappliancerefrigerat.Keywds:Web_CBAinfmationappliancehomegateway1引言在智能家居中，計(jì)算機(jī)、音頻、視頻設(shè)備以及其他各種家用電器和自動(dòng)子系統(tǒng)連接在一起，實(shí)現(xiàn)家居資源的共享與管理，通過(guò)Inter隨時(shí)隨地輕松的管理與控制家居電器。家庭網(wǎng)關(guān)是整個(gè)家居網(wǎng)絡(luò)的核心所在，用以連接信息家電網(wǎng)絡(luò)和Inter外部網(wǎng)絡(luò)，完成內(nèi)

4、外網(wǎng)絡(luò)間不同通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換以及家庭內(nèi)各信息家電間的智能協(xié)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)家電設(shè)備的智能管理和遠(yuǎn)程控制。CBA規(guī)范充分利用了現(xiàn)今軟件技術(shù)發(fā)展的最新成果，在基于網(wǎng)絡(luò)的分布式應(yīng)用環(huán)境下實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件的集成，使得面向?qū)ο蟮能浖诜植?、異?gòu)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)可重用、可移植和互操作。CBA最突出的特點(diǎn)是中間件的引入在CBA系統(tǒng)中稱為對(duì)象請(qǐng)求代理和采用面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)模式。本文提出了一種基于CBA結(jié)合WEB來(lái)實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)關(guān)的解決方案。2家庭網(wǎng)關(guān)的功能家庭網(wǎng)關(guān)是基于智能家

5、居系統(tǒng)的核心，它應(yīng)具有[2]：1)轉(zhuǎn)接功能，作為所有外部接入網(wǎng)連接到家庭內(nèi)部，同時(shí)將家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接到外部的一種物理接口；2)路由功能，家庭網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性使得內(nèi)部可能存在各種不同通信協(xié)議，家庭網(wǎng)關(guān)必須具有路由的功能，將來(lái)自Inter的寬帶信息發(fā)送給相應(yīng)的設(shè)備，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的通信及分工合作；3）管理功能，用戶可以獲得各種家庭服務(wù)（包括現(xiàn)有的服務(wù)和未來(lái)可能出現(xiàn)的服務(wù)）的平臺(tái)，將使用不同通信協(xié)議的家用電器都接入到家庭網(wǎng)絡(luò)中，并統(tǒng)一管理起

6、來(lái)。3家庭網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)由于CBA所具有的跨平臺(tái)和跨語(yǔ)言的特性，所以在異構(gòu)環(huán)境下易于集成和開(kāi)發(fā)分布式WEB應(yīng)用。CBA實(shí)現(xiàn)了服務(wù)對(duì)象的位置透明性、實(shí)現(xiàn)透明性、執(zhí)行狀態(tài)透明性和通信機(jī)制透明性，只要按照IDL接口描述語(yǔ)言對(duì)服務(wù)對(duì)象所提供的服務(wù)進(jìn)行描述，客戶應(yīng)用和服務(wù)對(duì)象之間就可以透明的進(jìn)行交互[1]。我們可將WEB和CBA結(jié)合起來(lái)，建立如圖1所示的家庭網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)。以信息家電空調(diào)為例。假設(shè)要對(duì)空調(diào)設(shè)置溫度，首先，在HTML頁(yè)面上建立一個(gè)要執(zhí)行的服務(wù)

7、器端CGI腳本的映射。這個(gè)CGI腳本同時(shí)也是一個(gè)CBA客戶端。在此腳本中嵌入溫度設(shè)置按鈕。通過(guò)CGI接口確認(rèn)將被調(diào)用的CBA客戶端后，CBA客戶端通過(guò)訪問(wèn)CBAServer來(lái)處理請(qǐng)求?？蛻魴C(jī)B核心通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送給與服務(wù)器應(yīng)用程序相鏈接的服務(wù)器B核心，服務(wù)器B核心將這些請(qǐng)求分配給對(duì)象適配器（POA），由它產(chǎn)生目標(biāo)對(duì)象。對(duì)象適配器進(jìn)一步將請(qǐng)求分配給空調(diào)的伺服程序，由伺服程序執(zhí)行溫度設(shè)置的請(qǐng)求后，返回結(jié)果。CBA客戶端在HTTP服務(wù)器端匯總處理

8、結(jié)果。CGI腳本負(fù)責(zé)動(dòng)態(tài)產(chǎn)生一個(gè)HTML頁(yè)面作為發(fā)送到HTTP服務(wù)器的輸出結(jié)果，告訴客戶是否操作成功。4具體實(shí)現(xiàn)4.1信息家電設(shè)備的IDL接口定義在CBA中，對(duì)象接口是按OMG接口定義語(yǔ)言IDL來(lái)定義的[3]。與C或JAVA不同，IDL不是編程語(yǔ)言，所以對(duì)象和應(yīng)用收稿日期：20081210基金項(xiàng)目：凱里學(xué)院2007年教授專項(xiàng)資助課題（JZ200804）作者簡(jiǎn)介：張小梅（1963），女，教授，研究方向：信息家電體系結(jié)構(gòu)，分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算。圖

9、1家庭網(wǎng)關(guān)體系結(jié)構(gòu)框圖ISSN10093044ComputerKnowledgeTechnology電腦知識(shí)與技術(shù)Vol.5No.3January2009pp.572573Email:l:8655156909635690964572網(wǎng)絡(luò)通訊及安全本欄目責(zé)任編輯：馮蕾程序不能用IDL來(lái)實(shí)現(xiàn)。IDL唯一的目的是允許對(duì)象接口以與任何具體的編程語(yǔ)言無(wú)關(guān)的形式來(lái)定義這些接口。這種考慮允許應(yīng)用程序以不同的編程語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)以便于互操作。IDL與編程語(yǔ)言

10、無(wú)關(guān)，這一點(diǎn)是CBA支持異構(gòu)系統(tǒng)和獨(dú)立開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序集成的關(guān)鍵，也是進(jìn)行CBA程序開(kāi)發(fā)的首要工作。以下是作者以信息家電空調(diào)為例給出的IDL定義：moduleInfmationAppliance...interfaceAirconditionerstructAirconStatusreadonlyattributestringfactyreadonlyattributelongpowershttemperatureenummodeauto

11、coolheatdryenumfanweepVsweepHsweepenumwindspeedlownmalhigh；……anygetinfmation(instringfactyinlongpower)voidSetTemp(inAirconStatustemperature)raises(Badtemp)voidSetWindspeed(inAirconStatuswindspeed)voidSetFanweep(inAirconS

12、tatusfanweep)voidSetMode(inAirconStatusmode)……voidopenAircon()voidcloseAircon()……IDL將被映射為某種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言如C或Java，并且分成兩分，在客戶方叫IDLStub在服務(wù)器方叫IDLSkeleton。兩者可以采用不同的語(yǔ)言。服務(wù)器方在Skeleton的基礎(chǔ)上編寫(xiě)對(duì)象實(shí)現(xiàn)(ObjectImplementation)，而客戶方要訪問(wèn)服務(wù)器對(duì)象上的方法，則要通

13、過(guò)客戶樁。而雙方又要通過(guò)而B(niǎo)總線通信。4.2CGI程序?qū)崿F(xiàn)本文采用POST方法將客戶設(shè)置的溫度利用CGI程序提交給服務(wù)器：......溫度設(shè)置......OnAction事件代碼:AnsiStringT=requetContentFieldsvalues[AnsiString(“temperature“)]Responsecontent=sResponseSendResponse……另一方面CBA客戶端還要對(duì)B初始化，綁定到CBA服務(wù)器

14、對(duì)象。然后等待對(duì)對(duì)象引用方法的調(diào)用。將獲取的從網(wǎng)頁(yè)傳來(lái)的數(shù)據(jù)，作為參數(shù)傳遞給CBA對(duì)象的方法。moduleCBAPIDLtypedefstringBidtpedefsequencearg_listinterfaceBBB_init(inoutarg_listargvinBidb_identifier)...服務(wù)器端程序的實(shí)現(xiàn)需要執(zhí)行的基本步驟如下：初始化VisibrokerB→創(chuàng)建和設(shè)置POA→激活POA管理器→激活對(duì)象→等待客戶請(qǐng)求。

15、最后啟動(dòng)服務(wù)器端及客戶端程序。6結(jié)束語(yǔ)家庭網(wǎng)關(guān)是家庭信息網(wǎng)絡(luò)的核心部分，也是智能家居的心臟，用來(lái)連接整個(gè)家庭信息內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)。CBA提供了不依賴于平臺(tái)的編程接口和模型，其特點(diǎn)完全適合于應(yīng)用在信息家庭網(wǎng)絡(luò)之上，以便通過(guò)Inter實(shí)現(xiàn)對(duì)信息家電設(shè)備的智能管理和遠(yuǎn)程控制。參考文獻(xiàn)：[1]張磊樊留群.基于CBA技術(shù)的嵌入式控制器[J].同濟(jì)大學(xué)ClMS研究中心:工業(yè)控制計(jì)算機(jī)200518(8).[2]基于分布對(duì)象技術(shù)的Web應(yīng)用集成解決方案[EBO