OpenWrt簡介

OpenWrt 可以被描述為一個嵌入式的 Linux 發行版，（主流路由器固件有 dd-wrt，tomato，openwrt三類）而不是試圖建立一個單一的、靜態的系統。OpenWrt的包管理提供了一個完全可寫的文件系統，從應用程序供應商提供的選擇和配置，并允許您自定義的設備，以適應任何應用程序。

對于開發人員，OpenWrt 是使用框架來構建應用程序，而無需建立一個完整的固件來支持；對于用戶來說，這意味著其擁有完全定制的能力，可以用前所未有的方式使用該設備。

關于基于OpenWrt和TCPIP協議的Android遠程無線智能機械彈琴手系統.

?本文利用TCP/IP 協議，的Android 設備接入互聯網，遠程發送控制信號給刷有OpenWrt 嵌入式系統的3G 路由器，路由器用串口將信號給Arduino 控制板解析控制信號并控制機械彈琴手動作，這一套解決方案不僅可以應用于智能家居、工業控制，還可以應用于遠程教育。

一、TCP/IP 協議

TCP/IP 協議棧是一個實現網絡上通信的協議族，這種協議使得不同平臺架構網絡之間的互聯成為可能，它是一個真正開放系統，最早起源于一個關于分組交換網絡研究的項目，后來發展成為Internet事實上的通信標準。TCP/IP 協議采用分層的結構形式，總共分成四層，是對OSI 結構的簡化，它們每一層都實現了不同的功能模塊和通信協議，每一層都為上一層提供不同的功能模塊和通信協議，每一層都為上一層提供支持。

如圖1TCP/IP 協議結構

二、OpenWrt 路由嵌入式系統

OpenWrt 是一個開源的Linux 版本，主要是用于嵌入式系統，其強大之處在于它的網絡部分功能，現在很多嵌入式設備的代碼都是使用OpenWrt 或者參考OpenWrt 是運行在嵌入式CPU 上，OpenWrt 做成的。主頻一般都在幾百兆左右，Flash 閃存一般為8M 或者16M，SDRAM 內存一般是16M。主流路由器固件有dd-wrt，tomato，openwrt三類。對于開發人員，dd-wrt，tomato，OpenWrt 是使用框架來構建應用程序，而無需建立一個完整的固件來支持; 對于用戶來說，這意味著其擁有完全定制的能力，可以用前所未有的方式使用該設備。

本文中1的mini 路由器是常見的TP-LINK

無線標準：

IEEE

TL-WR7O3N v1，4MFlash，32MDDR，

有線標準：IEEE

802.11n、IEEE 802.11g、IEEE 802.11b，

802.3、IEEE 802.3u，最高傳輸速度150Mbps，信道數

1個10/100Mbps LAN/WAN 復用接口，1個USB接口，內置天線，支持3G、VPN、WDS 無線橋接、無線MAC 地址過濾、無線安全功能開關、64/128/152位WEP 加密、WPA-PSK/WPA2-PSK、WPA/WPA2 安全機制，遠程WEB 管理，配置文件導入與導出，WEB軟件升級。

在www.openwrt.org.cn 下載中心下載TL-WR703N的OpenWrt 固件，路由器通過網線連接電腦后登陸路由器，在路由器的固件升級中選擇文件進行升級，升

級中不要斷電，否則導致路由器損壞，整個過程需要5分鐘左右，升級后路由器的USB就具備了駁接攝像頭或者直插U 盤的功能，而官方版本只支持駁接3G

上網卡。刷完后固件版本為OpenWrt FirmWareAttitude Adjustment（ r31054） /LuCI Trunk

（trunk-svn8380 ），嵌入式Linux 內核版本為3.2.12。WIFI智能模塊，直接把就是把3G 路由器改裝的，TTL 焊點引到了迷你USB 接［ 1，這樣就可以跟控制板進行通信和供電。遠程設置的基本流程就是將連上寬帶的無線路由

器添加一個虛擬服務器，IP 為192.168.1.17 ，新建兩個服務端口，視頻接入端口為8080，控制端口為2001，將3G 無線路由器的模式Access Point 改為Client并連上無線路由器，查看無線路由器的WAN口IP地址為202.203.41.14 ，在手機端接入服務器IP設置為202.203.41.14

，這樣手機連上寬帶后就可以連接上遠程的3G 路由器。

圖2 IP遠程連接拓撲結構

三、Arduino控制系統

Arduino平臺的基礎就是AVR 指令集的單片機。Arduino是一個能夠用來感應和控制現實物理世界的套工具。它由一個基于單片機并且開放源碼的硬件

平臺，和一套為Arduino 板編寫程序的開發環境組成。Arduino 可以用來開發交互產品，比如它可以讀取大量的開關和傳感器信號，并且可以控制各式各樣的電燈、電機和其他物理設備。

圖3 Arduino控制板的框圖。

圖4 控制系統組成框圖

四、Android 手機端軟件設計

Android 提供一套關于wifi 連接和數據信號收發的API，我們利用這些API 可以快速開發相關軟件，軟件Main.java 的基本函數構成如圖5。

圖5 Main.java 基本函數構成

常用鋼琴鍵為21個鍵，即分別實現高中低三個音階，安卓軟件界面如圖7。

六、總結

本文提出了一套完整了遠程控制方案，包括硬件部分和軟件部分，隨著遠程無線控制的發展，這個方向會越來越被大家所青睞，然而目前網絡連接中廣泛使用的IPV4 協議地址空間上存在很大的局限性，地址空間的局限往往使得運營商動態分配IP地址。如果自己有唯一的域名的話就可以解決這個問題，解析到域名的IP地址就可以唯一的連接到此地址作為服務器了，理論上全國各地均可以進行遠程連接和控制。