閆 巧，李保廣

（深圳大學 計算機與軟件學院，廣東 深圳518000）

0 引 言

目前3G網(wǎng)絡覆蓋全球范圍，能夠向用戶提供高速的全球無線漫游服務。所研發(fā)的路由器將3G信號轉換為WIFI信號，使得智能手機、個人電腦等具有WIFI接入功能的設備得以實時接入互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)了無線局域網(wǎng)共享3G無線網(wǎng)絡［1］，該款路由器具有高速穩(wěn)定、小巧方便的特性，在此基礎之上，設計并實現(xiàn)了短信發(fā)送和接收功能、文件共享功能和數(shù)字媒體服務器功能，滿足用戶對不同功能的需求，方便用戶使用。本文詳細介紹了這些功能的設計思路與實現(xiàn)過程。

1 系統(tǒng)體系結構

研發(fā)的3G路由器硬件平臺采用的是雷凌公司生產(chǎn)的RT5350開發(fā)板［2］，如圖1所示，其CPU主頻是360MHz，擁有16KB的數(shù)據(jù)緩存和32KB的指令緩存，具有低成本、高集成度、體積小和低功耗的特性，集成4個LAN口、一個WAN口和一個USB口。USB接口既可以插入USB 3G網(wǎng)卡，支持聯(lián)通WCDMA、電信CDMA2000、移動TD－SCDMA等3種模式的3G網(wǎng)卡，也可以插入USB存儲設備，如優(yōu)盤、移動硬盤等。

系統(tǒng)軟件平臺采用的是嵌入式Linux系統(tǒng)［3］，內(nèi)核版本為2.6.21，具有體積小巧效率高，源碼開放性能穩(wěn)的特性，同時Linux平臺下?lián)碛斜姸嚅_源免費的軟件供移植和二次開發(fā)。上層應用軟件主要是嵌入式Web服務器GoA－h(huán)ead Web Server、uShare、pppd、Wget等［4］。系統(tǒng)體系結構如圖2所示。

利用GoAhead Web Server開發(fā)設計路由器設置頁面，頁面采用框架設計，左側為功能目錄，右側為展示各個功能的主體區(qū)域，如圖3所示。

圖1 RT5350開發(fā)板

圖2 系統(tǒng)體系結構

圖3 路由器設置

2 局域網(wǎng)文件共享功能

我們研發(fā)的3G路由器有一個USB接口，在不使用3G網(wǎng)卡時，可以掛載USB存儲設備，如優(yōu)盤、移動硬盤等，構建局域網(wǎng)文件共享服務器，向用戶提供文件共享功能。文件共享功能依托GoAhead Web Server通過HTTP協(xié)議（超文本傳送協(xié)議）實現(xiàn)。GoAhead Web Server是專為嵌入式實時操作系統(tǒng)量身定制的Web服務器，也是最流行的嵌入式Web，具有開源免費、功能強大、響應快速、體積緊湊和使用簡單的特點，支持開發(fā)高效的動態(tài)交互Web頁面［5］。

HTTP下載是使用最廣泛的文件共享方式之一。HTTP協(xié)議不僅可以傳輸HTML網(wǎng)頁文件，也可以傳輸各種類型的文件。許多資源網(wǎng)站以超鏈接的形式將供用戶下載的各種文件放在web頁面中，用戶只要點擊鼠標，就可以通過瀏覽器下載并保存到本地磁盤。HTTP下載極大地促進了互聯(lián)網(wǎng)上的信息傳播與共享。下面的HTML代碼即是web頁面中的下載鏈接格式：

＜ A href ＝ "http：／／10.10.10.254／download／filename"＞下載文件＜／A＞

其中 “href”即表示下載文件的鏈接地址，當用戶點擊頁面信息 “下載文件”后，瀏覽器會向服務器發(fā)送請求，服務器響應后，開始下載該文件。文件共享如圖4所示。

圖4 文件共享流程

針對本系統(tǒng)的需求，需要對GoAhead Web Server進行相應的配置，在源文件中定義ROOT＿DIR和rootWeb的值來指定web頁面的根目錄為／etc＿ro／web，指定默認端口號為80：

指定服務器的默認主頁為home.asp，當用戶只輸入IP地址就會看到該頁面：

2.1 磁盤掛載

圖8 短信接收頁面

實現(xiàn)文件共享首先需要將優(yōu)盤掛載到GoAhead Web Server的根目錄之下，方便后臺程序對文件系統(tǒng)進行讀寫操作。GoAhead Web Server的根目錄是／etc＿ro／web／，在根目錄下建立子目錄share，將所用優(yōu)盤掛載到／etc＿ro／web／share／，同時指定字符集為cp936：mount／dev／sda1／實現(xiàn)，可以使得用戶在智能電視等播放器上直接播放服務器里面的音視頻資源。UPnP （universal plug and play）是為解決家庭和公司網(wǎng)絡消費電子設備之間的互聯(lián)互通問題而提出的一套網(wǎng)絡協(xié)議，其基于多種現(xiàn)存的標準協(xié)議之上，包括TCP／IP、HTTP、HTTPU、SSDP、GENA等。DLNA （digital living network alliance）主要解決包含個人計算機、家庭電器 （如智能電視）、移動設備 （如智能手機）等在內(nèi)的有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡的互聯(lián)互通問題［9］，其具有硬件無關性，在家庭和其它公共場所能夠靈活地構建設備間互連互通功能。UPnP協(xié)議是DLNA的基礎協(xié)議，詳細描述了DLNA各設備間的相互偵測和運行機制，實現(xiàn)了設備的自由接入。

UPnP AV架構［10］作為家庭網(wǎng)絡多媒體系統(tǒng)的標準，主要由媒體服務器、控制點和媒體播放器組成，如圖9所示。UPnP控制點負責在服務器和播放器之間建立連接，但是并不參與媒體數(shù)據(jù)流的傳輸。

圖9 UPnP AV架構

通過為路由器構建UPnP服務器或DLNA服務器功能，可以讓用戶直接在智能手機或者其它支持UPnP協(xié)議的播放器上播放路由器里面的圖片、音頻和視頻文件，而不需要將這些文件拷貝到播放器上。

我們研發(fā)的3G路由器通過uShare建立數(shù)字媒體服務器。uShare是一款UPnP A／V ＆DLNA媒體服務器，支持播放設備訪問服務器里的圖片、音頻和視頻資源。系統(tǒng)利用uShare實現(xiàn)數(shù)字媒體服務器時用到FFMPEG、libupnp和libdlna開源軟件。libdlna用以實現(xiàn)DLNA媒體服務器功能，在處理和傳輸音視頻時需要FFMPEG庫 （libavformat和libavcodec）和libupnp的支持。libupnp是對UPnP協(xié)議的實現(xiàn)，可以和uShare單獨建立UPnP媒體服務器。在編譯過程中還需要用到pkg－config工具。

對于UPnP媒體服務器，用戶可以使用web頁面對其進行配置，當用戶設備接入路由器之后，對于該系統(tǒng)，用瀏 覽 器 打 開 http：／／10.10.10.254：49152／web／ushare.html，即可對其進行遠程控制。打開一款媒體播放器，便可以訪問服務器下的資源。如在 Windows 7平臺下使用Windows Media Player 12，在其左側的 “其它媒體庫”下面列有所建服務器名稱，當用戶請求一個資源后，便可以流暢地播放了。對于客戶端發(fā)起的每一個請求，服務器在響應之后會給出相關信息，圖10描述了服務器收到Windows Media Player 12連接請求并成功注冊的Action信息。

圖10 Action信息

5 結束語

本文針對多功能3G路由器的需求，闡述了短信發(fā)送和接收功能、文件共享和數(shù)字媒體服務器功能的設計與實現(xiàn)，通過對RT5350芯片和嵌入式Linux的研究，逐步完成了這些實用功能，可以滿足不同用戶的多種功能需求。相對于普通路由器，具有該功能的3G路由器不僅具有網(wǎng)速穩(wěn)定快速、體積小易攜帶的特性，而且實用功能豐富，使用方便，具有很好的實用價值和廣闊的市場前景，同時為4G路由器的研發(fā)奠定了基礎。

［1］YAN Qiao，NIU Junjun.Design and implementation of embedded 3Grouter ［J］.Computer Engineering and Design，2013，34 （3）：868－872 （in－Chinese）. ［閆巧，牛軍軍.嵌入式3G路由器的設計與實現(xiàn) ［J］.計算機工程與設計，2013，34（3）：868－872.］

［2］Ralink Technology.Ralink first to offer per－packet antenna diversity technology in world’s smallest and most integrated 802.11nWi－Fi router－on－a－chip ［EB／OL］. ［2010－11－09］.http：／／www.ralinktech.com／en／05＿press－center／news.php？sn＝1023.

［3］Robert Love.Linux kernel development ［M］.3nd ed.CHEN Lijun，KANG Hua，transl.Beijing：China Machine Press，2011（in Chinese）.［Robert Love.Linux內(nèi)核設計與實現(xiàn) ［M］.3版.陳莉君，康華，譯.北京：機械工業(yè)出版社，2011.］

［4］Embedthis Software.GoAhead web server ［EB／OL］. ［2013－06－07］.http：／／embedthis.com／products／goahead／.

［5］ZHAO Qinglei，HAN Chengshan，WEN Ming，et al.GoA－h(huán)ead embedded server’s design and implementation ［J］.Microcomputer Information，2011，27 （4）：67－69 （in Chinese）.［趙慶磊，韓誠山，文明，等.GoAhead嵌入式服務器的設計與實現(xiàn) ［J］.微計算機信息，2011，27 （4）：67－69.］

［6］ZHOU Xuhong，LIANG Alei，QI Zhengwei.Design and implementation of smart phone system software based on embedded Linux ［J］.Computer Applications and Software，2008，25 （3）：59－61 （in Chinese）. ［周緒宏，梁阿磊，戚正偉.基于嵌入式Linux的智能手機系統(tǒng)軟件的設計與實現(xiàn) ［J］.計算機應用與軟件，2008，25 （3）：59－61.］

［7］XIE Chunxiang，ZHANG Hong，NIE Yuman.Development of SMS terminal based on GSM／GPRS ［J］.Computer Engineering and Design，2007，28 （7）：1680－1682 （in Chinese）.［謝春祥，張虹，聶余滿.基于GSM／GPRS的終端式短信平臺開發(fā) ［J］.計算機工程與設計，2007，28 （7）：1680－1682.］

［9］LI Xin，LI Yiting.Design of digital media adapter based on DLNA［J］.Electronic Design Engineering，2012，20 （20）：179－181 （in Chinese）.［李欣，李軼婷.基于DLNA數(shù)字媒體適配器的設計［J］.電子設計工程，2012，20 （20）：179－181.］

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