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物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮,物联网利用传感器感知外部世界,因此信息收集和管理是关键内容,物联网网关就是解决这个问题的中间件。传统网关具有功耗小,效率高的优点但同时也有功能单一,可扩展性弱,所支持的应用面窄的缺点,且部分还需要对传感器进行改造。本文所提出的嵌入式智能网关硬件上采用高性能ARM系列开发板,软件设计基于虚拟运行环境.Net Micro Framework,这种嵌入式开发方式引领了嵌入式开发设计的新潮流,它可以很容易增减功能模块,延展性强,且新添加功能不需要对遗留系统进行改造,兼容性强,它很好的实现了抽象层的建立,实现与平台无关性甚至是开发语言的无关性,易用性和可移植性强,同时将成熟的桌面和网络应用开发技术方法和工具带到嵌入式开发领域来。
本文首先介绍了物联网和网关的应用发展现状,然后总结了传统嵌入式网关的开发设计的不足,提出采用将物理开发板抽象的开发方法,并成功移植.Net Micro Framework运行环境,同时通过GPIO和串口扩展了传感器和通信模块,将板载资源和附加组件通过驱动反映在运行环境内部的对象上,使用面向对象风格的程序设计方法设计出了具有稳定性,易扩展性的软件体系,然后设计并实现了网关数据服务器对所设计的网关进行验证,它同时也作为智慧校园项目层次体系结构的中间件,一方面存储数据另一方面向应用层提供服务。本网关应用前景广阔,同时给嵌入式的网络应用开发提供了可借鉴的方式和设计风格。