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物联网家庭网关是连接传感器网络与互联网的接入和控制设备,用于家庭内部网络包括WiFi网络、传感器网络等与互联网的互联,实现各种数据的转换及转发。本文主要研究物联网家庭网关中传感器网络节点的接入以及传感器网络的信息处理,其主要工作如下:1.物联网家庭网关平台与传感器网络的搭建研究当前传感器网络以及物联网发展现状和物联网网络架构,研究了传感器网络与物联网的关系以及传感器网络在物联网中的应用。根据本课题中物联网的架构和家庭网关在其中的作用,进行市场调研和家庭网关需求分析,搭建了家庭网关的开发环境和传感器网络节点的开发环境。2.物联网家庭网关传感器网络接入模块的开发实现根据已搭建的物联网家庭网关的软、硬件平台和传感器网络的软、硬件平台,给出家庭网关传感器网络接入模块的需求分析,提出了利用串口接入传感器网络汇聚节点以实现家庭网关传感器网络接入模块的开发方案。根据需求分析,设计接入模块程序流程图并确定接入模块与其它模块的通信接口,完成接入模块的概要设计。根据概要设计,设计接入模块各子模块的处理流程图及处理时序图,在嵌入式Linux开发环境下进行串口编程写出功能函数,实现传感节点和物联网其它设备之间数据的收取和转发,完成家庭网关传感器网络接入模块的设计和开发。3.传感器网络数据在物联网家庭网关中的聚合处理物联网家庭网关在接入传感器网络后,需要对传感节点的数据进行转换和转发。传感器网络中传感节点分布广泛、节点个数多,每个节点数据包的包长较短,如果在家庭网关上对每个传感节点收集的数据包进行转发,则传输信息中的有效载荷会比较低,并且网关发送数据次数较多,带来了网络的拥塞。针对这种情况,本文提出了在家庭网关上增加数据聚合模块,实时地进行传感器网络数据报文的聚合处理。聚合处理能增加信息传输中的有效载荷,降低家庭网关中传感节点数据发送的次数,有效地提高了网络的传输效率和网络吞吐量。通过对家庭网关数据聚合模块的仿真,结果表明聚合模块减少了家庭网关数据发送模块40%的被调用次数,提高了家庭网关网络传输效率。并对聚合算法中聚合队列长度阈值进行仿真,得出了最优的聚合队列长度。