基于OPENWRT开源路由器的智能网关系统设计与实现

针对现有家庭网关设备使用过程中出现的诸多问题，本文使用OpenWRT开源路由器技术，结合众多家庭网络中常用传感器设备，组建了一个家庭网络硬件平台，并在此基础上研究了基于OpenWRT无线路由器的智能网关（OWIG）系统的设计与实现。本文首先阐述了家庭网关技术在智能家居解决方案中的应用现状，然后分别介绍了本文中用到的家庭网关技术、开源路由器技术以及LuCI WEB技术。接着，本文探讨了在OpenWRT路由器上搭建智能家庭网关的需求，并以此为基础设计了OwIG系统。该系统由以开源路由器为核心的硬件平台以及以LuCI为基础架构的软件平台两个部分组成。其中，硬件平台用于搭建智能网关所在网络环境：软件应用平台用于负责OWIG系统的数据处理以及业务逻辑处理。在实现环节，本文首先设计了OwiG系统的硬件平台，讨论了诸多传感器设备的连接与传输问题。然后设计了OWG系统应用服务框架，并根据软件应用框架设计了数据预处理模块和业务逻辑模块。在数据预处理模块详细设计了WEB界面与OpenWRT系统之间的消息处理过程，重点讲述了Lua本与OpenwRT内部UCI按口交互的执行流程。在业务逻辑模块设计过程中，将业务需求划分成用户管理模块、设备管理模块、文件管理模块以及应用服务模块四个部分，然后分别针对各个业务逻辑模块进行了详细地实现。特别地，针对现有家庭网关流量控制不足的问题，本文在软件应用平台设计过程中，结合Linux NETFILTER/IPTABLES防火墙技术和TC流量管理技术，详细阐述并设计了家长控制功能以及访客网络技术的实现。

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