智能家居為了實現(xiàn)遠程監(jiān)控以及與外部網(wǎng)絡的通信，必須要實現(xiàn)單片機系統(tǒng)的Internet接入，智能家居中的嵌入式Internet技術在此發(fā)揮了很大作用。單片機采用互聯(lián)網(wǎng)通訊與控制具有很好的實用價值，可以很容易地實現(xiàn)遠程的控制與監(jiān)測，也是信息家電要實現(xiàn)的主要目標。然而目前利用單片機實現(xiàn)嵌入式因特網(wǎng)方案的技術難點在于：如何利用單片機自身有限的資源對信息進行TCP/IP協(xié)議處理，使之變成可以在因特網(wǎng)上傳輸?shù)腎P數(shù)據(jù)包。從解決這一技術出發(fā)，目前出現(xiàn)如下四種方案：
(1)32位MCU+RTOS
采用32位高檔單片機，在RTOS(實時多任務操作系統(tǒng))平臺上進行軟件開發(fā)，在嵌入式單片機系統(tǒng)中集成TCP/IP協(xié)議，實現(xiàn)TCP/IP的協(xié)議處理，這一協(xié)議可以采用軟件來實現(xiàn)，也可以通過硬件進行軟件的簡化。這種配置要求單片機有一定的存儲空間來實施TCPIIP協(xié)議。目前國內(nèi)較為流行的RTOS有VxWorks, pSOS, Nucleus, QNX, Windows CE等。
由于采用高檔單片機，此方案可以完成很多復雜的功能，但成本較高，開發(fā)周期較長，需要購買昂貴的RTOS開發(fā)軟件，對開發(fā)人員的能力要求較高。
(2) 8位MCU+TCP/IP協(xié)議芯片
這個方案是由MCU和固化了TCP/IP協(xié)議的芯片組成應用系統(tǒng)的核心。應用系統(tǒng)可以直接撥號上網(wǎng)，硬件電路相對簡單，但需要大容量的存儲器，如果使用的TCP/IP協(xié)議芯片是軟件固化的，還要求MCU有較高的運行速度。采用這種方案的芯片有Scenix Semiconductor公司的SX-stack, Seiko公司的57600A,iReady公司的Internet Tuner, Connect One公司的iChip等。其中Scenix單片機為軟件固化協(xié)議，軟件協(xié)議棧用匯編語言編寫，存儲在單片機的FLASH程序存儲器中;其它芯片則為硬件固化，硬件TCP/IP協(xié)議堆棧作為MCU和Internet之間的加速器。
這個方案的優(yōu)點是將8位單片機系統(tǒng)直接與Internet相連，可以使用PC機通過Internet遠程訪問單片機系統(tǒng)，也可以使用單片機系統(tǒng)將信息通過Internet發(fā)送到遠程PC或其它終端上。但應用系統(tǒng)的設計工程師必須熟悉TCP/IP等協(xié)議和相關接口，軟件設計量較大。另外每個電子設備都需要一個IP地址，因此需要擴充IP協(xié)議才能到更好的支持。
(3)MCU+EMIT協(xié)議+emGateway
利用emWare公司開發(fā)的EMIT(Embedded Micro Internetworking Technology，嵌入式微Internet網(wǎng)絡技術)，在應用系統(tǒng)的MCU內(nèi)部使用emNet協(xié)議，再通過emGateway與Internet連接。EmGateway網(wǎng)絡軟件接口可以安裝在計算機、TV機頂盒或?qū)Ｓ玫募矣秒娖鞣掌髦?，它支持TCP/IP協(xié)議并運行HTTP服務程序，作為用戶可以通過網(wǎng)絡瀏覽器遠程訪問服務器。EmGateway通過RS-232, RS-485, CAN、紅外及射頻等通信方式與多個嵌入式設備相連，每個嵌入式設備的應用程序包含的一個獨立的通信任務，稱為emMicro，監(jiān)測嵌入式設備中預先定義的各個變量，并將結果反饋到emGateway中，同時emMicr。還可以解釋Gateway的命令，修改設備中的變量或進行某種控制。EmMicro 和emGateway一起為嵌入式設備提供了Internet功能。
由于復雜的網(wǎng)絡協(xié)議是通過emGateway在PC機上實現(xiàn)的，應用系統(tǒng)MCU只使用較簡單的emNet協(xié)議，因此對MCU的要求較低。但應用系統(tǒng)設計工程師必須熟悉emNet協(xié)議和相關的接口，原來客戶應用系統(tǒng)的MCU也不一定符合要求，并且軟硬件設計的工作量仍然較大。同時，應用系統(tǒng)的單片機處理 emNet協(xié)議要占用一定的系統(tǒng)資源。
(4)MCU+Webchip+PC網(wǎng)關
所謂Webchip是獨立于各種微控制器的專用網(wǎng)絡接口芯片，它通過標準的輸入、輸出口與各種MCU相連。MCU通過Webchip與網(wǎng)關連接即可接收并執(zhí)行經(jīng)由Internet遠程傳來的命令或?qū)?shù)據(jù)交給Webchip發(fā)送出去。
Webchip的主要優(yōu)點在于:對MCU應用系統(tǒng)的設計工程師來說，無需熟悉復雜的網(wǎng)絡協(xié)議及其接口;對MCU芯片來說，對運行速度和存儲器容量等方面無特殊要求;軟件設計只需要增加一小段接口程序，其它無需作大的改動，在大程序上簡化了應用設計的工作量，可以縮短MCU應用系統(tǒng)的設計周期。
以上四種方案從不同途徑實現(xiàn)了MCU應用系統(tǒng)與Internet的連接，再加上RS-232, RS-485總線、無線射頻或紅外控制模塊等擴展方案，就可以構成小型的家庭控制網(wǎng)絡。
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