一种嵌入式的多通信接口汇聚设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种嵌入式的多通信接口汇聚设备
【背景技术】
[0002]物联网是一个异构网络。例如，作为物联网前端的无线传感网络可能是一个Zigbee网络，而作为物联网远途传输的网络则可能是运营商的互联网或移动互联网。因此，为了保证信息在物联网中畅通无阻，在物联网的各个异构网络之间必须配置不同通信接口(如串口、WiF1、2G/3G/GPRS、以太网等)的转换设备。在物联网部署时，人们针对具体的异构网络不得不采购一些功能单一的通信接口转换设备，如串口与WiFi的转换设备等，这给物联网的部署和维护都带来困难。该实用新型具有多种通信接口的转换功能，通过灵活的设置可以在多种通信接口之间实现数据透传，适应物联网的各种应用场合。
[0003]CGI (Common Gateway Interface)全称是通用网关接口。CGI的工作原理主要是客户端发送请求到Web服务器，Web服务器响应客户端请求，识别需要调用的CGI程序，然后通过CGI接口将客户端发送的信息传递给CGI程序，CGI程序执行完毕后返回数据处理结果，Web服务器接收处理结果之后向客户端反馈信息。
[0004]Socket通常称为“套接字”。Socket接口是主要用于TCP/UDP中的网络通信，使用Socket接口设计者最先是将接口放在Unix操作系统里面的，因此在Linux中Socket接口定义了比较多的调用方式。在实际开发工程中，可以利用Socket来开发TCP/IP网络上的应用程序。通过Socket可以在本地网络上进行通信，也可以通过Internet方式在全球范围内进行通信。Socket工作流程主要包括客户端和服务器两部分设计。通常情况下，Socket通信过程中，发送请求建立连接的一方作为客户端，而接收请求连接的另一方作为服务器。服务器端有独立的IP地址和端口号作为唯一标识，客户端利用这个标识与服务器请求连接。在客户端请求服务器连接之前，服务器会一直处于监听状态，监测是否存在客户端请求连接。如果存在客户端发送的请求连接，服务器会根据实际情况确定是否建立连接或拒绝请求。服务器与客户端之间主要是采用文本或者二进制方式进行数据交互。当服务器端口接收到客户端发送数据时，服务器会根据端口触发事件开始接收客户端的数据进行数据传输。当客户端数据传输完毕后，客户端会断开与服务器之间的连接。而服务器会继续处于监听状态，直到服务器关闭相应端口为止。
[0005]交叉编译技术。我们常用的计算机软件都需要通过编译的方式，把使用高级计算机语言编写的代码编译成计算机可以识别和执行的二进制代码。比如我们在Windows平台上可使用Visual C++开发环境编写程序并编译成可执行程序。这种方式下，我们使用PC平台上的Windows工具开发针对Windows本身的可执行程序，这种编译过程称为本机编译。然而，在进行嵌入式系统的开发时，运行程序的目标平台通常具有有限的存储空间和运算能力，比如常见的ARM平台，由于其静态存储空间很小(约32MB)，且CPU的主频不高(100MHZ-500MHZ)。这种情况下，在ARM平台上进行本机编译就不太可能了，这是因为一般的编译工具链(compilat1n tool chain)需要很大的存储空间，并需要很强的CPU运算能力。为了解决这个问题，交叉编译工具就应运而生了。通过交叉编译工具，我们就可以在CPU能力很强、存储空间足够的主机平台上编译出针对其他平台的可执行程序。
[0006]Linux内核裁剪与移植。Linux移植就是把Linux操作系统源码针对具体的目标平台做必要改写之后，安装到该目标平台使其正确的运行起来。在Linux移植的过程中可以通过裁减、修改源码等达到增强新系统的实时性或者减小新系统的体积等目的。不同领域和不同层次的用户可以根据自己的应用需要方便地对内核进行改造，因此在嵌入式开发中具有重要的意义。
[0007]Linux内核裁减的配置菜单命令有好几个版本:
[0008](l)make config:基于文本的最为传统的配置界面，进入命令行，可以一行一行的配置，不好使用且烦琐；
[0009](2) make menuconfig:基于文本菜单的配置界面，是字符终端下常用的方式；
[0010](3)make xconfig:基于图形窗口模式的配置界面，Xwindow下推荐使用；
[0011]这三个命令中，make xconfig的界面最为友好，如果机器可以使用Xwindow，推荐使用这个命令，make menuconfig界面次之，但要比make config的要好。所有内核配置菜单都是通过Config.1n经由不同脚本解释器产生.con-fig，在内核配置完成后就就会在当前目录下产生一个.config的配置文件，也可以直接修改此文件来配置内核。
[0012]选择相应的配置时，有三种选择，它们分别代表的含义如下:
[0013]Y为将该功能编译进内核；
[0014]N为不将该功能编译进内核；
[0015]Μ为将该功能编译成可以在需要时动态插入到内核中的模块。
[0016]动态加载是嵌入式开发中常用的手段，首先利用TFTP、FTP或NFS将动态加载模块下载到目标板上，然后利用命令insmod加载模块，如果没有失败信息，利用命令lsmod查看模块表中是否有模块信息，通常该模块信息会以列表的方式列出，如果列表中有模块信息，则表明模块加载成功。如果想要卸载模块，贝利用命令rmmod完成，输入命令lsmod，如果列表中没有该模块信息，说明操作成功。
[0017]在配置时，大部分选项可以使用其缺省值，只有小部分需要根据汇聚设备的需要选择。选择的原则是将与内核其它部分关系较远且不经常使用的功能代码编译成为可加载模块，以减小内核的长度，减小内核消耗的内存，简化该功能相应的环境改变时对内核的影响；不需要的功能即可裁剪掉，与内核点紧密且经常使用的部分功能代码直接编译到内核中。主要是进行以下几项配置:选择处理器类型，板级支持，对RAM disk、设备驱动及文件系统的支持。
[0018]编译完毕，在arch/arm/boot目录下将会生成ARM Linux内核映像文件zlmage，这就是将要移植到目标机的内核映像文件。如果将来还要对内核重新进行编译，则需执行命令“makedisclean”，去除依赖关系并清除以前编译产生的文件，然后重新使用makemenuconfig 即可。
[0019]找到并打开系统烧写配置文件XXXX.1ni，修改该文件的内容，使其参数符合开发板硬件的参数，将内核镜像文件和该配置文件一起拷贝到SD卡。将Superboot烧写进SD卡，将SD卡插入到开发板，在开发板使用SD卡启动即可实现Linux系统的移植。【实用新型内容】
[0020]本实用新型提供一种嵌入式多通信接口汇聚设备。该装置在控制设备成本的同时，具有多种通信接口的透明传输功能，通过灵活的设置可以在多种通信接口之间实现双向数据透传，适应物联网的各种应用场合。
[0021]如图1的硬件结构示意图所示，该嵌入式多通信接口汇聚设备包括电源管理模块
(9)、ARM Cortex-A8 核心板(1)、DDR2RAM 内存(7)、NAND Flash (8)、DB9 式 RS232 串口(2)、RT8192ffifi模块(3)、10/100M自适应以太网RJ45接口 (4)和网络模块(5)。
[0022]所述DB9式RS232串口(2)可外接传感器或者上位机(10)，接收传感器或者上位机(10)的数据并将其保存在应用程序缓存中，或将应用程序缓存中的数据发送到传感器或者上位机(10)。
[0023]所述RT8192Wifi模块(3)用于连接外界无线热点(12)或自建热点供其他设备连接，接收无线热点(12)或其他设备的数据并将其保存在应用程序缓存中，或将应用程序缓存中的数据通过无线热点(12)发送至目标服务器。
[0024]所述基于DM9000网卡芯片的以太网模块(4)，可用于连接路由器或交换机(11)，接收以太网的数据并将其保存在应用程序缓存中，或将应用程序缓存中的数据发送到以太网。
[0025]所述基于Q2403A的网络模块(5)，用于连接运营商网络(13)，接收运营商网络
(13)的数据并将其保存在应用程序缓存中，或将应用程序缓存中的数据通过运营商网络
(13)发送至目标设备。
[0026]本实用新型Linux操作系统，对Linux操作系统进行了最小化裁剪。由于该实用新型需要调用底层多种通信接口，故在配置和编译内核时，只保留触摸屏、串口、网卡和3G等必要驱动程序，对无需使用的声卡、蓝牙和蜂鸣器等驱动程序进行裁剪删除。
[0027]根据汇聚设备各个模块的设计，通过Web服务器将这些功能集成在汇聚终端多种通信接口状态转换页面来实现。该页面主要包括了汇