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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发展的第三次浪潮，是人类社会发展的必然产物，它通过智能感知、识别技术、普适计算、泛在网络（Ubiquitous Network）的融合应用将人与物、人与人、物与物联系了起来。在物联网的范畴中，“物”是普遍存在的、具有多样性的、不断变化的一般个体，“物”与“物”之间要产生联系，必须“联”到“网”中来，这里的“物”既可以是作为感知末梢的传感器设备，也可以是接收感知信息的智能终端和人。物联网网关作为“物”与“物”之间联系的桥梁，在物联网体系结构中具有重大的意义，如何正确有效的解决物联网网关技术问题业己成为物联网进一步迅速发展的关键问题之一。本课题从理论和实际应用出发，对物联网网关涉及到的相关学科领域进行了研究，主要包括对传感器与传感网络的研究、嵌入式系统的研究、通信协议与通信协议转换的研究、软件设计模式与人机交互模式的研究等，其中通信协议转换和嵌入式系统是本课题研究的重点。在物联网网关中，数据接入、协议转换、远程监控是其必须具备的能力，在此基础上，本课题完成的工作和成果如下：1.对物联网网关在物联网体系结构中的定位进行了综合分析，并结合实际项目需求设计了一种基于Wi-Fi和RS-485传感网络接入的嵌入式网关；在综合对比后选取了ARM+Linux的设计方案作为物联网网关的软硬件运行平台，主控制器采用ATMEL的AT91SAM9260；2.对主控制器和外围芯片的接口电路进行了详细设计；并在此硬件平台上移植了两级Bootloader、Linux2.6.27内核、Yaffs2文件系统、无线/有线网络接口驱动以及无线工具包，为物联网网关的软件系统提供运行环境；3.对IPv4/IPv6协议转换模型和算法进行了重点研究，首先，对地址转换算法进行了改进，提出了一种同时支持有状态和无状态的地址转换算法；其次，对应用层网关（Application Layer Gateway）模型进行了论述，提出了DNS（DomainName System）、SIP（Session Initiation Protocol）报文跨越IPv4/IPv6网络的多种通信模型和基于DNS-ALG、SIP-ALG的解决方案；4.对Modbus协议转换模型和算法进行了研究，提出了Modbus应用数据单元（Application Data Unit）跨越异构网络的6种通信模型以及基于Modbus-ALG的解决方案；5.对物联网网关的软件系统进行了详细设计，以软件分层的思想设计了基于LPF（Linux Packet Filter）的软件系统框架，主要包括总控模块、通信协议转换模块、人机交互模块；总控模块是软件系统的入口点，其负责系统的初始化、各功能模块之间的调度；通信协议转换模块被设计成三个相互独立而又紧密联系的子模块：NAT（Net Address Translation）负责地址映射算法的实现，PT（ProtocolTranslation）负责IP/ICMP报文转换算法的实现，ALG（Application Level Gateway）负责各种ALG子模块的调度和控制，包括SIP-ALG、DNS-ALG、Modbus-ALG；人机交互模块从系统可控入手，对每个模块在底层通过通用的配置文件进行管理控制，在各模块可控的基础设计了基于Browser/Server结构的人机交互模式；6.最后，对网关系统进行了功能测试，并在“智能温室大棚”项目中进行了应用测试，基本符合项目设计要求。